Cellules Souches Mésenchymateuses du Tissu Adipeux et Médecine Régénérative : isolement, biocompatibilité, biodisponibilité, tolérance et essai préclinique sur la cicatrisation

par Jonathan Rodriguez

Thèse de doctorat en Recherche clinique

Sous la direction de Ali Mojallal.

Soutenue le 06-04-2016

à Lyon , dans le cadre de École Doctorale Interdisciplinaire Sciences-Santé. (Villeurbanne) , en partenariat avec Université Claude Bernard (Lyon) (établissement opérateur d'inscription) et de Groupement hospitalier Édouard Herriot (Lyon). Laboratoire des Substituts Cutanés (laboratoire) .

Le président du jury était Alain Géloën.

Le jury était composé de Nico Forraz, Odile Damour.

Les rapporteurs étaient Guy Magalon, Jean-Jacques Lataillade.


  • Résumé

    Le tissu adipeux, longtemps considéré comme réservoir énergétique et tissu de soutien mécanique a été promu au rang d'organe endocrine car sécréteur d'hormones. Il est utilisé depuis une trentaine d'année en chirurgie plastique cosmétique et réparatrice comme agent de comblement dans le cadre de lipoatrophie, de reconstruction mammaire ou de liftings. Ses effets régénérateurs observés sont attribués à la présence de cellules souches mésenchymateuses (CSM), les ASC (adipose-derived stem/stromal cells) assimilables aux CSM de la moelle osseuse. Leur auto renouvèlement et multipotentialité sont exploités en médecine régénérative. Nous nous sommes intéressés à la cicatrisation des plaies difficiles. Le premier article porte sur la sélection de différents dispositifs de prélèvement et d'extraction des ASC humaines à partir de lipoaspirat. Par rapport à la méthode de référence et quel que soit le dispositif, les cellules extraites ne montrent pas de résultats significativement différents en terme de rendement d'extraction et viabilité cellulaire, de capacité proliférative (clonogénicité, doublement de population et temps de doublement), de phénotype (marqueurs CD90, CD73, HLA-ABC CD45, CD14 et HLA-DR par cytométrie en flux), de stabilité génétique (caryotype et expression du gène codant pour hTERT) et de multipotentialité (différenciation adipo-, ostéo- et chondrogénique). Dans nos mains, le dispositif GID-SVF1 s'est montré le plus pratique tant au niveau du prélèvement que de son utilisation. Le second article démontre biocompatibilité et la biodisponibilité du produit fini (ASC dans acide hyaluronique) in vitro et sa tolérance chez la souris nude. Le troisième article confirme sa tolérance et établit son efficacité chez la souris nude sur de large plaie excisionnelle utilisant le modèle de Galiano. En effet, la cicatrisation complète est plus rapide pour les souris traitées avec les ASC (14 jours contre 21 jours pour les souris non traitées, p<0.001) avec une meilleure vascularisation du tissu cicatriciel (immunomarquage CD31, iontophorèse couplée au laser Doppler). Ce travail complète les prérequis aux essais cliniques en validant le prélèvement grâce à des dispositifs permettant la digestion des lipoaspirats et l'obtention de la SVF. L'amélioration significative de la cicatrisation dans notre modèle de plaie valide non seulement l'efficacité des ASC mais aussi leur véhicule

  • Titre traduit

    Mesenchymal Stem Cells from Adipose Tissue and Regenerative Medicine : isolation, biocompatibility, bioavailability, tolerance and preclinical trial in wound healing


  • Résumé

    Adipose tissue, for a while considered as an energy reservoir and a mechanical support tissue, is nowadays recognized as an endocrine organ. It is used for more than thirty years in cosmetic and reconstructive plastic surgery as filler for lipodystrophy, breast reconstruction or lifting. Its regenerative potential is attributed to mesenchymal stem cells (MSC), the so-called ASC (Adipose-derived stem/stromal cells) similar to MSC from bone marrow. Their self-renewing capacity and their multupotency are exploited in regenerative medicine. We are interested in chronic wound healing. The first article deals with several devices for the harvesting of fat and the isolation of human ASC from lipoaspirates. When compared to the reference method and whatever the device, the extracted cells do not show any statistical differences in terms of cell yield and viability, proliferative capacity (clonogenicity, population doubling and doubling time), phenotype (CD90, CD73, HLA-ABC CD45, CD14 et HLA-DR using flow cytometry), genetic stability (karyotype and hTERT gene expression) and multipotentiality (adipo-, osteo- et chondrogenic differentiation). In our hands, GID SVF-1TM device was the most easy to handle for the harvest and also for its use. The second article demonstrates the biocompatibility and bioavailability of our final product (ASC in hyaluronic acid) in vitro and its tolerance in nude mice. The third article reinforces its tolerance and establishes its effectiveness in nude mice on large excisional wounds using Galiano model. Indeed, complete wound healing is more rapid in ASC-treated mice (14 days versus 21 days in untreated mice, p<0.001) with a better healed tissue vascularization (CD31 immunostaining, Dopplercoupled iontophoresis). This work fulfills the requirements for clinical trials in validating the harvest of lipoaspirate using devices that allow fat digestion and SVF extraction. The significant improvement of wound healing in our model validates not only ASC effectiveness but also their vehicle

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