1. Bun a agi comme un hématologue : il a examiné les coupes histologiques des bosses et a constaté que chacune était constituée d’un mélange de cellules sanguines immatures et différenciées, caractéristiques de celles que l’on trouve normalement dans la moelle osseuse.

2. Jim a agi comme un physicien : il a compté le nombre de bosses chez des souris ayant reçu un nombre variable de cellules de moelle osseuse. Il a constaté une relation parfaitement linéaireentre l’injection de cellules et la production de bosses, ce qui signifiait que chaque bosse provenait d’une même cellule de moelle

3. Andy Becker, un étudiant de Jim, a greffé chez des souris irradiées des cellules de moelle osseuse qui avaient été légèrement irradiées pour produire des anomalies chromosomiques spontanées uniques et a constaté que la plupart des bosses possédaient des cellules mitotiques à chromosomes normaux, mais que certaines contenaient des cellules en phase de division présentant une anomalie chromosomique unique et différente de toute anomalie chromosomique associée à d’autres bosses, ce qui prouvait l’origine clonale de chaque bosse.

4. Alan Wu, un étudiant de Bun, a répété l’expérience et montré que les clones portant un marqueur chromosomique unique contenaient des cellules mitotiques ayant des caractéristiques érythroïdes, granulocytaires et monocytaires, prouvant ainsi le potentiel de différenciation multipotente de chaque cellule formant une colonie. 1

5. Un collègue, Lou Siminovitch, a suggéré une expérience pour vérifier l’autorenouvellement : une double greffe. Il s’agissait de procéder à une première greffe sur une souris pour générer des colonies spléniques, puis de vérifier la présence d’UFC dans chaque colonie après une seconde greffe. Comme prévu, la plupart des colonies spléniques contenaient de nombreuses UFC prouvant leur autorenouvellement.

6. On a ensuite réalisé une simple extension de l’expérience de Siminovitch en prélevant des cellules dans les colonies spléniques secondaires et en les retransplantant sur une troisième réceptrice afin de produire une troisième génération de colonies splénique. Après trois opérations, chacune générant des colonies spléniques contenant plus d’un million de cellules et quelques centaines de nouvelles UFC, il était clair que les UFC présentaient une grande capacité de prolifération. Jim et Bun, avec l’aide de Lou, ont finalement convenu de les appeler « cellules souches ». C’était en 1964.

7. L’expérience de Siminovitch visant à prouver l’autorenouvellement a révélé que l’ampleur decelui-ci au sein d’une colonie splénique était très variable, certaines colonies contenant des centaines, voire des milliers d’UFC, tandis que d’autres n’en contenant qu’une poignée, voire aucune. Cela a conduit Jim à analyser la distribution statistique et à l’adapter à un modèle stochastique, et il en a conclu qu’il était très probable que la décision d’une cellule souche de s’autorenouveler ou de se différencier était aléatoire. Un concurrent avait suggéré que la réplication ou la différenciation des cellules souches était déterminée par leur microenvironnement dans la moelle ou la rate, qu’il avait baptisé « micro-environnement inductif hémopoïétique ». Jim a lui appelé son modèle « hématopoïèse engendrée aléatoirement ». Il a toujours dit qu’il préférait ce terme à celui de micro-environnement inductif hémopoïétique.

Ce texte contenait lors de sa publication originale des erreurs aux points 3. et 4., attribuant aux recherches d’Alan Wu la démonstration de l’origine unicellulaire de chaque bosse. Le contenu a désormais été corrigé

8.En 1967, j’ai utilisé la centrifugation en gradient de densité pour montrer que les CFU-S et les CFU-C présentaient des profils de densité distincts, puis j’ai utilisé la sédimentation à gravité unitaire dans une chambre de sédimentation (mise au point par un stagiaire d’été nommé Alan Bernstein) pour montrer que les CFU-S et les CFU-C avaient également une taille différente, établissant ainsi que les CFU-C n’étaient pas des cellules souches de type CFU-S.

9.De son côté, Alan Wu a montré que les colonies spléniques dérivées d’une cellule souche chromosomiquement marquée contenaient des CFU-C générant des colonies cultivées avec la même anomalie chromosomique, ce qui prouvait que les CFU-C pouvaient être dérivées par différenciation avec les CFU-S. C’est sur cette base que les manuels scolaires décrivent les « cellules souches » pluripotentes donnant naissance à des « cellules progénitrices » unipotentes.

10.Dans une extension de l’expérience d’Alan, Jim a découvert le même marqueur chromosomique dans les cellules du thymus et dans les ganglions lymphatiques immunologiquement compétents. Ce constat portait fortement à croire que le système immunitaire était dérivé de la même cellule souche que le système hématopoïétique, ou que les deux systèmes étaient issus d’un précurseur commun de la cellule formatrice de colonies spléniques.