Cellules souches adultes MuStem : « Exploration de leur phénotype et leurs modalités d’action »

MuStem cells: « Exploration of their phenotype and their modalities of action »

• Auteur / Autrice : Florence Robriquet
• Direction : Laetitia Guevel, Karl Rouger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie, médecine et santé – Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance en 2014
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé Nantes-Angers (2008-2021)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Physiopathologie Animale et bioThérapie du muscle et du système nerveux (PAnTher) (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques
• Jury : Président / Présidente : Romain Gherardi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laetitia Guevel, Karl Rouger, Romain Gherardi, Gillian Butler-Browne, David Israeli, Dominique Heymann
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Gillian Butler-Browne, David Israeli

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transcriptome

Cellules souches

Thérapeutique cellulaire

Myopathie pseudo-hypertrophique de Duchenne

Mots clés libres

Chien GRMD

Résumé

La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est une maladie musculaire récessive liée au chromosome X qui représente la forme la plus fréquente et la plus sévère des dystrophies musculaires. Aujourd'hui, il n'existe pas de traitement curatif de cette maladie d'issue fatale. Une preuve d’efficacité thérapeutique a été établie dans l’UMR pour une population de cellules souches adultes résidentes du muscle, nommées cellules MuStem, dans le modèle gros animal de la maladie, le chien Golden Retriever Muscular Dystrophy (GRMD). Dans la présente thèse, une étude comparée du profil d’expression génique du muscle de chiens sains, GRMD et GRMD transplantés ainsi qu’une étude de l’expression de miRNAs nous a permis d’investiguer l’impact moléculaire de la thérapie cellulaire MuStem mais également d’approfondir la physiopathologie du chien GRMD. L’administration systémique de cellules MuStem modifie l’expression de 31 gènes impliqués dans les voies de la régénération, du complexe ubiquitine-protéasome et du métabolisme. Elle permet également de corriger l’expression tissulaire des miR-1, miR-133 et miR-486. Un second volet a visé à approfondir la caractérisation de cellules MuStem désormais isolées chez l’Homme à partir de prélèvements musculaires. De manière intéressante, nous avons décrit que les cellules MuStem humaines expriment les facteurs de pluripotence Klf4, Nanog et Oct3-4. L’étude de ces cellules en conditions oxydative et hypoxique a également démontré leur capacité d’adaptation aux changements environnementaux. L’ensemble de ces résultats nous permet de mieux définir, au sens large, les cellules MuStem qui se présentent comme potentiel produit thérapeutique pour la DMD.

Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) is an X-linked recessive muscle disease that represents the most severe and common form of muscular dystrophy. No curative treatment exits to date for this fatal genetic disease. A proof of concept/efficacy has been demonstrated in the Unit for a population of muscleresident stem cells, named MuStem cells, using the large animal model of the disease, the Golden Retriever Muscular Dystrophy (GRMD) dog. In the present thesis, a comparative study of the global gene expression profile (transcriptome) of the healthy, GRMD and transplanted GRMD dog muscle as well as a miRNA study allowed us to investigate the molecular impact of MuStem cell therapy and to improve our knowledge of the GRMD dog pathophysiology. Systemic delivery of MuStem cells modifies the expression of 31 genes implicated in regeneration, ubiquitin-proteasome complex and metabolism pathways. It also restores tissue expression of miR-1, miR-133 and miR-486. A second part dealt with the characterization of MuStem cell isolated from human muscle samples. Interestingly, we describe that human MuStem cells express the pluripotency factors Klf4, Nanog and Oct3-4. The study of these cells in oxidative and hypoxic conditions also demonstrated their property of adaptability to environmental changes. All these results allow us to define better MuStem cells that are presented as a potential therapeutic product for DMD.