Les tendons demeurent des tissus difficiles à régénérer, et la mise au point de protocoles de différenciation à partir de cellules souches se heurte à plusieurs obstacles fondamentaux. Contrairement au cartilage, à l'os ou au muscle, pour lesquels des gènes maîtres (respectivement Sox9, Runx2 et les facteurs de régulation myogéniques) et des protocoles d'induction sont aujourd'hui reconnus, aucun gène maître ni aucun protocole établi avec inducteurs externes ne permet d'orienter les cellules souches mésenchymateuses vers un phénotype tendineux. La rareté des marqueurs spécifiques complique encore l'analyse : le collagène de type I, principal composant du tendon, est aussi exprimé dans de nombreux autres tissus conjonctifs, si bien que le facteur de transcription Scleraxis (Scx) et la glycoprotéine ténomoduline (codée par Tnmd) restent les repères les plus fiables.
Pour préciser les conditions favorables à cette différenciation, les auteurs ont étudié le potentiel ténogénique d'une lignée murine de cellules souches mésenchymateuses, les cellules C3H10T1/2, en comparant plusieurs environnements de culture bidimensionnels et tridimensionnels. En 2D, les cellules ont été cultivées soit sur substrat plastique classique, soit sur substrat de silicone recouvert de collagène de type I ; en 3D, elles ont été intégrées dans des constructions tendineuses à base de gels de fibrine, formant des structures linéaires entre deux points d'ancrage. L'expression des marqueurs tendineux a été suivie au cours du temps par RT-qPCR, et l'effet du facteur de croissance TGFβ2 a été testé dans les deux types de systèmes.
Les résultats montrent que le substrat de silicone favorise davantage la différenciation tendineuse que le plastique, comme en témoigne une expression accrue des marqueurs Scx, Col1a1 et Tnmd. L'environnement tridimensionnel en fibrine s'avère, quant à lui, plus propice à l'expression de Scx et Col1a1 que les cultures 2D. L'observation la plus marquante concerne le TGFβ2 : alors que ce ligand stimule l'expression de Scx, il réprime fortement celle de Tnmd dans les cultures 2D comme 3D, révélant une corrélation inverse nette entre l'activité du TGFβ et l'expression de Tnmd. Les auteurs interprètent ces profils opposés de Scx et Tnmd comme le reflet possible de deux étapes distinctes de la ténogenèse, une phase progénitrice marquée par Scx et une phase de différenciation marquée par Tnmd. Ils soulignent toutefois que cette régulation négative pourrait être propre aux cellules souches mésenchymateuses et que sa pertinence dans la situation in vivo nécessite des investigations complémentaires.
En définitive, ces travaux établissent que les paramètres mécaniques et moléculaires — expansion, confluence, nature du substrat, environnement 2D ou 3D, et signalisation TGFβ — influencent le potentiel de différenciation tendineuse des cellules C3H10T1/2. L'identification de ces conditions optimales présente un intérêt particulier pour l'optimisation des protocoles de culture de cellules tendineuses à partir de cellules souches, en vue de la réparation tendineuse.