Automatisation de la différenciation des cellules souches pluripotentes humaines en cellules de l’épithélium pigmentaire rétinien et modélisation des symptômes rétiniens associés à la mutation d’APC

par Florian Regent

Thèse de doctorat en Biologie moléculaire et cellulaire

Sous la direction de Christelle Monville.

Le président du jury était Sylvain Fisson.

Le jury était composé de Christelle Monville, Sylvain Fisson, John De Vos, Vasiliki Kalatzis, Odile Bronchain, Émeline Nandrot.

Les rapporteurs étaient John De Vos, Vasiliki Kalatzis.


  • Résumé

    Les premiers essais cliniques visant à greffer des cellules de l’épithélium pigmentaire rétinien (EPR) dérivées de cellules souches pluripotentes humaines (CSPhs) chez des patients atteints de dégénérescence maculaire liée à l’âge ou de rétinites pigmentaires se sont révélés à la fois satisfaisants du point de vue de la tolérance et prometteurs du point de vue de l’efficacité. Toutefois, ils ont également pointé du doigt la nécessité d’un protocole de différenciation plus efficace, plus robuste et moins onéreux que ceux employés actuellement avant de pouvoir utiliser ce traitement en routine. Au cours de cette étude, nous avons mis au point un nouveau protocole de différenciation récapitulant les principales étapes de la rétinogenèse via l’utilisation séquentielle de seulement 3 composés (Nicotinamide, Activine A et CHIR99021). Ce protocole a permis d’automatiser la différenciation des cellules de l’EPR et permet donc d’envisager la production de ces cellules à grande échelle pour la mise au point d’un traitement accessible au plus grand nombre.Dans un second temps, nous avons utilisé ce nouveau protocole de différenciation pour modéliser les atteintes rétiniennes associées à la Polypose Adénomateuse Familiale (PAF). La PAF est une maladie héréditaire à transmission autosomique dominante causée par la mutation du gène suppresseur de tumeurs Adenomatous Polyposis Coli (APC). Cette pathologie se caractérise principalement par l’apparition de quelques centaines à plusieurs milliers d’adénomes dans le colon, mais certains patients présentent également des symptômes extra-intestinaux dont le plus courant est la formation de lésions pigmentées du fond de l’œil. Bien que presque toujours bénignes, la présence de ces lésions suggère un rôle d’APC dans le développement et l’homéostasie de l’EPR. La différenciation de CSPhs porteuses d’une mutation sur APC en cellules de l’EPR nous a ainsi permis de mettre en évidence un rôle nouveau pour cette protéine dans la régulation de mélanogénèse et de la prolifération de ces cellules.

  • Titre traduit

    Automation of human pluripotent stem cell differentiation toward retinal pigment epithelial cells for large-scale productions and modeling of retinal manifestations associated with familial adenomatous polyposis


  • Résumé

    First attempts to transplant retinal pigment epithelial (RPE) cells derived from human pluripotent stem cells (hPSCs) in patients affected by age related macular degeneration or retinitis pigmentosa have shown both satisfactory safety results and promising efficacy results. However, they also highlighted the need for more robust and efficient differentiation protocols to treat large numbers of patients. In our study, we used only three compounds in a sequential manner (Nicotinamide, Activin A and CHIR99021) to develop a novel differentiation protocol that summarizes the main steps of retinogenesis. This protocol enabled us to automate RPE cells differentiation and, thus, should enable the large-scale production of these cells for the development of a treatment accessible to all.Secondly, we used this new differentiation protocol to model retinal manifestations of Familial Adenomatous Polyposis Coli (FAP). FAP is an autosomal dominant inherited disease due to the mutation of the tumor suppressor gene Adenomatous Polyposis Coli (APC). This disease is mainly characterized by the development of hundreds to thousands of adenomas in the rectum and colon but also by various extra -intestinal manifestations. Among these manifestations, pigmented ocular fundus lesions are the most common. Although these lesions are almost always benign, they suggest a role for APC in the development and the homeostasis of the RPE. In this study, we differentiated hPSCs harboring APC mutations into RPE cells and described a new role for this protein in the regulation of the melanogenesis and the proliferation of these cells.


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Informations

  • Sous le titre : Automatisation de la différenciation des cellules souches pluripotentes humaines en cellules de l'épithélium pigmentaire rétinien et modélisation des symptômes rétiniens associés à la mutation d'APC
  • Détails : 1 vol. (207 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 177-206.
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