Conversion myogénique striée de cellules humaines non musculaires

Muscular reprogrammation of human primary non myogenic cells

• Auteur / Autrice : Sophie Dimicoli-Salazar
• Direction : Frédérique Bulle, Isabelle Vigon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Hématologie
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

usage thérapeutique

Facteurs de transcription

transplantation

Fibroblastes

Cardiomyoplastie

Transplantation cellulaire

Myocarde

Résumé

Peu de thérapeutiques efficaces existent pour les patients souffrant de myopathies ou de cardiomyopathies. La greffe de cellules du tissu à soigner a d'abord été testée en clinique mais n'a pas conduit à un réel bénéfice. Dans le contexte de la plasticité cellulaire, le potentiel myogénique de nombreux autres types de cellules a alors été testé sur l'animal avec des taux de conversion modestes. La reprogrammation de cellules non myogéniques par des facteurs clés paraît une alternative intéressante. Pour le muscle squelettique, Myf5 est un facteur maire. Pour le muscle cardiaque, les facteurs Nkx2. 5, Gata4 et Tbx5 sont essentiels. Nous avons mené des expériences de reprogrammation musculaire striée avec ces différents transgènes. Concernant le muscle squelettique, au contraire de ce qui a été observé avec les cellules souches hématopoïétiques (CSH), nous avons obtenu des résultats encourageants avec les fibroblastes de peau, les cellules souches mésenchymateuses (CSM), les cellules endothéliales provenant de la veine de cordon ombilical (HUVEC) et les progéniteurs endoméliaux de sang de cordon. Dans le cas du muscle cardiaque, nous avons utilisé la combinaison double Nkx2. 5/Gata4. Aucun résultat probant n'a été constaté dans les CSH. En revanche, cette combinaison a conduit à une initiation du programme cardiaque pour les 10T1/2, les CSM, les HUVECs, les cellules satellites. Dans ce dernier cas, la combinaison triple Nkx2. 5 /Gata4/ Tbx5 a amélioré cette réorientation. Ce travail permet d'ouvrir la discussion sur l'intérêt thérapeutique potentiel de ces outils et d'avoir une nouvelle approche concernant la compréhension des phénomènes de transdifférenciation cellulaire.

Treatments for patients suffering from myopathies and cardiovascular diseases are not always very efficient. Therefore, injection in the diseased organs of some of their healthy precursors has been tested as possible replacement sources, with no significant improvement. Therefore, with all the enthusiasm linked to the stem cell plasticity phenomenon, the therapeutic efficiency of numerous other cell types has been experimentally tested, with modest myogenic conversion. Several teams have experimentally tested the efficacy of reprogrammed non myogenic cells by using factors which have a key role in muscle regulation. For skeletal muscle, Myf5 is a master gene. For heart myogenesis, Nkx2. 5, Gata4 and Tbx5 are important. In our work, we followed this strategy. In the skeletal muscle case, we used Myf5 to reprogram several primary human cells. Except for the haematopoietic stem cells (HSC), we observed promising results with skin fibroblasts, mesenchymal stem cells (MSC), human umbilical vein endothelial cells (HUVEC), endothelial progenitors from umbilical cord blood. In thé heart muscle case, we co-transduce cells with Nkx2,5 and Gata4. We observe no change for HSC. Mesenchymal stem cells, HUVEC and satellite cells could only initiate cardiac transcriptional program. The combination of the three transgenes Nkx2. 5, Gata4 and Tbx5 in satellite cells could improve significantly the cardiac program activation. This work allows us to evaluate the myogenic potential of several reprogrammed primary human cells expressing particular transgenes. It opens discussion on the cell replacement therapy area and may give new informations on the transdifferenciation phenomenon.