Stratégies d'invalidation du gène CFTR dans les cellules épithéliales respiratoires humaines pour la mise au point d'un nouveau modèle de la mucoviscidose

par Jessica Bellec

Thèse de doctorat en Biologie, médecine et santé. Biologie cellulaire et moléculaire

Sous la direction de Tuan Huy Nguyen et de Marc Chanson.


  • Résumé

    La mucoviscidose (CF) est une maladie autosomale récessive rare causée par des mutations du gène CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator). L'atteinte respiratoire caractérisée par une infection chronique et une inflammation délétère reste la cause majeure de mortalité chez les patients. L'étude de modèles cellulaires et animaux CF a permis la compréhension des mécanismes sous-jacents bien que plusieurs questions concernant la composante CFTR-spécifique de l'inflammation et de la réparation du tissu pulmonaire restent en suspens. Afin de proposer de nouveaux modèles cellulaires de la mucoviscidose, deux stratégies d'invalidation du gène CFTR dans des cellules épithéliales respiratoires humaines ont été comparées. L'expression stable de séquences ARN interférentes (shRNA) et du système CRISPR-Cas9 grâce à aux vecteurs lentiviraux dérivés du VIH-1, a permis une diminution de l'expression protéique dans la lignée glandulaire Calu-3. Seule la stratégie CRISPR-Cas9 a permis l'obtention d'un défaut du canal CFTR caractéristique de la mucoviscidose. Les propriétés de migration et de prolifération de cette nouvelle lignée CF ne sont pas altérées, mais une augmentation de la production basale de la cytokine pro-inflammatoire interleukine-8 a été observée. Appliqué aux cellules épithéliales respiratoires primaires, l'outil CRISPR-Cas9 a permis une inhibition du gène CFTR au niveau fonctionnel, démontrant son potentiel d'édition du gène CFTR dans ce type de culture. La caractérisation de ces nouveaux modèles cellulaires de la mucoviscidose et de leurs contrôles isogéniques devrait ainsi apporter un éclairage nouveau sur certains mécanismes encore controversés.

  • Titre traduit

    Approaches to invalidate CFTR gene in human airway epithelial cells to generate a new model for cystic fibrosis


  • Résumé

    Cystic fibrosis is a rare autosomal recessive disorder caused by mutations in the CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator) gene. Pulmonary disease remains the major cause of death in CF patients and is characterized by chronic infection and deleterious inflammation. Understanding of the underlying mechanisms benefited from the study of CF cell and animal models. However, several hypotheses concerning the contribution of mutated CFTR channel in inflammation and epithelial repair remain unanswered. In order to generate new CF cell models, we compared two strategies for CFTR invalidation in human airway epithelial cells (HAECs). Stable expression of interfering RNA sequences (shRNA) and CRISPR-Cas9 system using HIV-1-derived lentiviral vectors decreased CFTR protein expression in the submucosal Calu-3 cell line. CFTR knockdown at the functional level characteristic of CFTR defect was confirmed in the CRISPR-Cas9 Calu-3 cell line only. CFTR invalidation did not affect cell migration and proliferation but basal secretion of the pro-inflammatory interleukin-8 was increased. Stable expression of CRISPR-Cas9 system in primary HAECs induced CFTR inhibition at the functional level and confirmed its potential for CFTR gene editing in these cultures. Characterization of these new CF cell models with their isogenic controls should give a new insight on controversial mechanisms.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (196 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 160-177, 322 réf.

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  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. BU Santé.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 14 NANT 38-VS
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