Développement de nouveaux modèles cellulaires pour l'étude des mutations associées à l'Hidradénite Suppurée

Development of new cellular models for the study of mutations associated with Hidradenitis Suppurativa

• Auteur / Autrice : Cécile Nait meddour
• Direction : Michele Boniotto
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et moléculaire
• Date : Inscription en doctorat le ; Soutenance le 24/04/2023
• Etablissement(s) : Paris 12
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Créteil ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Mondor de Recherche Biomédicale (Créteil)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Eq LEBOYER - NeuroPsychiatrie Translationnelle
• Jury : Président / Présidente : Pascale Fanen
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michele Boniotto, Francoise Bachelerie, Michel Simon, Christine Baldeschi, Vincent Flacher
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Francoise Bachelerie, Michel Simon

Mots clés

Mots clés libres

IPSCs

Maladie de Verneuil

Crispr-cas9

Organoides

Acne Inversa

IPSCs

Crispr-cas9

Organoids

Résumé

L’Hidradénite Suppurée (HS) une maladie inflammatoire chronique associée aux follicules pileux, qui apparait en général à la puberté. Avec une prévalence de 1% en Europe. Les sites lésionnels et la chronicité sont à l’heure actuelle les seuls critères définissant l’HS, entrainant un délai d’environ 7 ans dans l’établissement du diagnostic. Les études par séquençage ont identifié différents variants associés à l’HS, toutefois le manque de modèles fidèles pour étudier l’unité pilosébacée ne permet d’étudier l’activité de ces mutations. Ma thèse fait partie intégrante d’un projet européen (BATMAN project – ERAPERMED) qui vise à identifier des variants génétiques qui sont associés avec la susceptibilité à la HS. En particulier, l’objectif de ma thèse est d’optimiser des nouveaux modèles cellulaires et tissulaires pour pouvoir étudier l’activité des mutations génétiques dans l’inflammation des follicules pileux et de la peau dans la HS. Pour cela, les cellules issues du follicule pileux de patients avec des mutations génétiques associées à la HS, seront prélevées et reprogrammées en cellules souches induites (iPSCs). Les IPSCs seront ensuite modifiées par CRISPR-Cas9 ou Gene Editing pour obtenir les contrôles isogéniques. Ces cellules seront utilisées afin de créer de nouveaux modèles cellulaires (2D) et d'organoides de peaux(3D) qui permettront d'identifier les mécanismes moléculaires impliqués dans cette maladie. L’obtention d’organoides de peaux 3D issu d’un patient portant une mutation sur la NCSTN, nous a permis de créer un modèle pathogénique de la maladie et de mettre en évidence les mécanismes impliqués dans l’apparition de l’inflammation dans l’HS. En effet, un défaut de dégradation des lysosomes associé à un défaut d’autophagie et de la dégradation du récepteur à l’EGF, mène à l’hyperprolifération des kératinocytes et à une sénescence cellulaire caractérisée la sécrétion de cytokines et chimiokines typiques de l’HS. D’autre part, des pistes de traitements ont pu être testées sur les organoides et restaure le phénotype HS observé. Ainsi, les organoides de peaux issues ce cellules de patient sont un outil particulièrement utile et fiable pour étudier les mutations impliquées dans les maladies génétiques cutanées.

Hidradenitis Suppurativa (HS) is a chronic inflammatory disease associated with hair follicles, which usually appears at puberty. With a prevalence of 1% in Europe. Lesion sites and chronicity are currently the only criteria defining HS, resulting in a delay of approximately 9 years in making the diagnosis. Sequencing studies have identified different variants associated with HS, however the lack of faithful models to study the pilosebaceous unit makes it impossible to study the activity of these mutations. My thesis is an integral part of a European project (BATMAN project - ERAPERMED) which aims to identify genetic variants that are associated with susceptibility to HS. In particular, the objective of my thesis is to optimize new cell and tissue models to study the activity of genetic mutations in hair follicle and skin inflammation in HS. For this purpose, hair follicle cells from patients with genetic mutations associated with HS will be harvested and reprogrammed into induced stem cells (iPSCs). The iPSCs will then be modified by CRISPR-Cas9 or Gene Editing to obtain isogenic controls. These cells will be used to create new cellular models (2D) and skin organoids (3D) that will allow the identification of the molecular mechanisms involved in this disease. Obtaining 3D skin organoids from a patient with a mutation in NCSTN has allowed us to create a pathogenic model of the disease and to highlight the mechanisms involved in the appearance of inflammation in HS. Indeed, a defect in lysosome degradation associated with a defect in autophagy and degradation of the EGF receptor leads to hyperproliferation of keratinocytes and cellular senescence characterized by the secretion of cytokines and chemokines typical of HS. On the other hand, treatment avenues could be tested on organoids and restore the observed HS phenotype. Thus, skin organoids are a particularly useful and reliable tool for studying the mutations involved in genetic skin diseases.