Transplantation de cellules hépatiques dans le traitement des insuffisances hépatocellulaires après hépatectomie

Hepatic cell transplantation in the treatment of liver failure after hepatectomy

• Auteur / Autrice : Astrid Herrero
• Direction : Martine Daujat-Chavanieu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 10/07/2013
• Etablissement(s) : Montpellier 1 en cotutelle avec Université catholique de Louvain (1970-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; Ecole Doctorale ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de recherche en biothérapie (Montpellier)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Martine Daujat-Chavanieu, Andréas Nüssler, Patrick Pessaux, Francis Navarro, Pierre Blanc, Etienne M. Sokal, Patrick Maurel
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Andréas Nüssler, Patrick Pessaux

Mots clés

Mots clés contrôlés

Greffe (chirurgie)

Thérapeutique cellulaire

Hépatectomie

Insuffisance hépatique

Hépatocytes

Mots clés libres

Progéniteurs

Hépatocytes

Insuffisance hépatique

Hépatectomie

Transplantation

Thérapie cellulaire

Progenitor cells

Hepatocytes

Liver failure

Hepatectomy

Transplantation

Cellular therapy

Résumé

Les données cliniques supportent le concept et offrent l’espoir que la thérapie cellulaire trouvera sa place parmi les stratégies thérapeutiques des pathologies hépatiques. Cependant deux obstacles majeurs limitent l'étendue de son application clinique: la faible disponibilité d’hépatocytes humains de qualité et en quantité importante, et une faible efficacité de greffe conduisant à une survie et une fonctionnalité seulement à court terme. L’objectif de ce travail était de développer des modèles animaux d’insuffisance hépatique après hépatectomie et d’analyser la réponse régénérative après transplantation de progéniteurs hépatiques humains isolés et caractérisés dans 2 laboratoires de recherche (INSERM U1040 Montpellier et laboratoire PEDI UCL Bruxelles), en comparaison à des hépatocytes fraichement isolés.Le premier modèle consistait à réaliser une hépatectomie de 30% chez des souris NOD SCID, associée à l’injection préalable de rétrorsine (blocage de la prolifération cellulaire endogène) et d’injecter dans le même temps directement dans le parenchyme 1 million de cellules progénitrices exprimant constitutivement le gène rapporteur Luciférase. Les résultats ont montré la bonne implantation des cellules jusqu’à 1 mois après l’injection avec une différenciation fonctionnelle des cellules mise en évidence par la sécrétion d’albumine humaine dans le sang circulant des animaux.Le deuxième modèle consistait à réaliser une hépatectomie large de 70% chez des souris immunodéprimées RAG 2-/- γ-/- pour augmenter la souffrance hépatocellulaire et à comparer deux timing d’injection (voie intrasplénique) des cellules progénitrices génétiquement marquées avec la Green Fluorescent Protein. Les résultats ont montré une meilleure tolérance clinique (moins de mortalité) et une plus grande quantité de cellules implantées lorsque l’injection était réalisée 48h après l’hépatectomie. La régénération hépatique endogène était plus importante et plus rapide chez les souris injectées avec les progéniteurs qu’avec les hépatocytes primaires, suggérant un effet paracrine bénéfique de ces cellules.Ces travaux ont mis en évidence la possibilité d’utiliser ces cellules progénitrices comme alternative aux hépatocytes avec des propriétés régénératrices certaines mais soulèvent les problèmes d’implantation de ces cellules qui reste faible dans des foies hépatectomisés remaniés. Définir le meilleur environnement pour favoriser la survie, la fonctionnalité et éventuellement l’intégration effective des cellules transplantées reste une question clé pour avancer dans cette voie.En parallèle de ces travaux de recherche, un projet de recherche clinique de biothérapie a été développé et accepté pour transplanter des hépatocytes frais humains en intrahépatique chez des patients ayant une insuffisance hépatocellulaire terminale (hépatite alcoolique aigue, cirrhose grave, après résection hépatique large). Il devrait débuter fin 2013.

Clinical data support the concept and offer the hope that cell therapy will find its place among the therapeutic strategies in liver diseases. However, two major obstacles limit the scope of its clinical application: the limited availability of human hepatocytes quality and in large quantities, and low efficiency leading to graft survival and only a short-term functionality. The objective of this work was to develop animal models of liver failure after hepatectomy and analyze the regenerative response after transplantation of human hepatic progenitors isolated and characterized in two research laboratories (INSERM U1040 Montpellier laboratory PEDI UCL Brussels) compared to freshly isolated hepatocytes.The first model was to achieve a 30% hepatectomy in mice NOD SCID associated with prior injection retrorsine (blocking of endogenous cellular proliferation) and injected at the same time directly into the parenchyma 1 million progenitor cells constitutively expressing the luciferase reporter gene. The results showed good cell implantation until 1 month after injection with a functional differentiation as evidenced by secretion of human albumin in the circulating blood cells of animals.The second model was to achieve a wide 70% hepatectomy in mice immunocompromised RAG 2 - / - γ-/ - to increase the suffering hepatocellular comparing two injection timing (channel intrasplenically) progenitor cells genetically marked with the Green Fluorescent Protein. The results showed better clinical tolerance (less mortality) and a greater amount of implanted when the injection was performed 48 hours after hepatectomy cells. Endogenous hepatic regeneration was greater and faster in mice injected with the progenitors with primary hepatocytes, suggesting a beneficial paracrine effect of these cells.These studies have highlighted the possibility of using these progenitor cells as an alternative to hepatocytes with regenerative properties but raise some problems implementing these cells remains low in hepatectomized livers reworked. Define the Define the best environment to promote the survival, function and possibly the effective integration of transplanted cells remains a key issue for progress in this direction.In parallel with this research, a clinical research project biotherapy was developed and agreed to transplant human hepatocytes in intrahepatic costs in patients with terminal liver failure (acute alcoholic hepatitis, severe cirrhosis, after extensive liver resection). It should begin in late 2013.