Génération de cellules souches pluripotentes induites de patients Alzheimer et production d'un modèle de culture en trois dimensions de neurones pour les recherches diagnostiques et thérapeutiques de la maladie d’Alzheimer

Generation of Alzheimer´s disease (AD) patients' induced pluripotent stem cells (iPSC) derived neurons and production of a three-dimensional culture of neural networks for diagnostic and therapeutic research of AD

• Auteur / Autrice : Laura Auboyer
• Direction : Audrey Gabelle
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 06/04/2018
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut en médecine régénératrice et de biothérapie (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Sylvain Lehmann
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Audrey Gabelle, Luc Buée, Claire Rampon, Carole Crozet, David Wallon
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Luc Buée, Claire Rampon
• DOI : 10.70675/07243ef7zb974z4ad8z97d9zd046801798b1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Maladie d'Alzheimer

Développement neurologique

Protéine tau

Cellules souches pluripotentes induites

Précurseur de la protéine bêta-amyloïde

Mots clés libres

Ips

Alzheimer

Neurogenèse

Différenciation neuronale

Culture 3D

Ips

Alzheimer

Neurogenesis

Neuronal differentiation

3D Culture

Résumé

La maladie d’Alzheimer est une maladie très complexe, aujourd’hui encore mal comprise et cette démence est devenue un réel problème de santé publique. La protéine précurseur de l’amyloïde (APP) et la protéine Tau sont deux acteurs majeurs impliqués dans la maladie. De nombreuses recherches se sont investies dans la compréhension du métabolisme, de l’action et de l’implication de ces deux protéines dans les mécanismes pathologiques de la maladie et d’autres maladies neurodégénératives. Elles sont notamment l’objet de la plupart des approches thérapeutiques passées et actuelles, et étudiées pour le diagnostic biologique de la maladie. Dans ce projet de thèse, notre objectif fut d’explorer le métabolisme des protéines APP et Tau au cours de la différenciation neuronale à l’aide d’outils biochimiques et de systèmes innovants d’immunodétection multiplex très sensibles (MSD®) dans plusieurs modèles de culture cellulaire de la maladie. L’objectif était d’obtenir une vision globale des processus physiopathologiques au travers d’analyses d’échantillons générés au cours de la différenciation neuronale de cellules souches pluripotentes induites (iPSC) de patients Alzheimer comparées aux cellules souches embryonnaires humaines (hESC). Nous avons ainsi généré et caractérisé plusieurs lignées cellulaires d’IPSC d’une personne saine contrôle et de patients atteints des formes sporadiques et familiales de la maladie. Ce projet offre l’opportunité unique de combiner des approches innovantes pour tenter de comprendre comment les fragments et les peptides Ab sont générés, ainsi que les modifications de Tau en conditions normales et pathologiques.

Amyloid precursor protein (APP) and Tau protein are two main molecular actors of the Alzheimer’s disease (AD), which is of prime importance in Human Health. Intensive research is ongoing to understand these proteins’ metabolism, action and implication in the pathological mechanism of these affections. They are the target of most therapeutic approaches and are used for biological diagnosis. In the present PhD project, our objective was to investigate neuronal APP and Tau protein processing and metabolism using biochemical tools and innovative multiplex immunodetection system (MSD®) in diverse cell culture models of AD. The goal was to get a comprehensive view oh physiopathological processes based on the analysis of samples generated in neuronal differentiated human embryonic stem cell and induced pluripotent stem cells derived from AD-patients. We generated several cell lines from an healthy control individual, and AD patients showing sporadic and familial forms of the disease. This project offer the unique opportunity to combine state-to-the-art approaches to understand how the APP fragments and peptides are generated as well as the modifications of the Tau protein in normal and pathological situation.