Le microenvironnement médullaire au cours des syndromes myélodysplasiques : étude fonctionnelle et moléculaire

The bone marrow microenvironment in myelodysplastic syndromes : functional and molecular study

• Auteur / Autrice : Marie Goulard
• Direction : Christine Dosquet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie. Oncologie et hématologie
• Date : Soutenance le 28/09/2017
• Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Hématologie, oncogenèse et biothérapies (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Hémopathies myéloïdes : cellules souches, modèles précliniques, recherche translationnelle (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Paris Diderot - Paris 7 (1970-2019)
• Jury : Président / Présidente : Christine Chomienne-Thomas
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christine Dosquet, Christine Chomienne-Thomas, Éric Solary, Marc Raaijmakers, Marie-Caroline Le Bousse-Kerdiles, Pierre Fenaux
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Éric Solary, Marc Raaijmakers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cellules souches mésenchymateuses

Syndrome myélodysplasique

Cellules souches hématopoïétiques

Mots clés libres

Microenvironnement médullaire

Bone marrow microenvironment

Mesenchymal stromal cells

Myelodysplastic syndromes

Hematopoietic stem cells

Résumé

Les syndromes myélodysplasiques (MDS) sont un groupe de pathologies myéloïdes caractérisées par une hématopoïèse inefficace. Le rôle du microenvironnement médullaire (MM) dans l’histoire naturelle de ces pathologies reste incertain. Des anomalies du MM ont été décrites au cours des myélodysplasies et des modèles murins récemment publiés font penser qu’une altération du MM pourrait jouer un rôle dans le déclenchement et/ou l’évolution de ces maladies.Nous avons tenté de développer un modèle in vivo récapitulant l’histoire naturelle des myélodysplasies par des xénogreffes chez des souris NSG et NSG-S. Le faible taux de prise de greffe nous a amenés à développer un modèle in vitro de co-culture en 2D. Ce modèle est une bonne alternative pour les études de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les patients atteints de myélodysplasies.Au cours de ce travail, nous avons également réalisé une étude systématique du stroma médullaire de patients atteints de syndromes myélodysplasiques dans le but d’identifier les anomalies fonctionnelles et moléculaires des cellules souches mésenchymateuses (CSMs), cellules centrales du MM pour leur interaction avec les cellules souches hématopoïétiques (CSHs).Les CSMs de MDS ont une clonogénécité diminuée. Nous n’avons pas observé de modification significative de leurs capacités de différenciation en ostéoblastes, adipocytes et chondrocytes ni dans leur capacité à supporter une hématopoïèse normale. Les CSMs de MDS présentent des modifications au niveau épigénétique et transcriptionnel pouvant expliquer l’altération des relations observées grâce à de l’imagerie enregistrée entre les CSMs de MDS et les CSHs dans un modèle de co-culture en 3D.Ces résultats montrent que les CSMs de MDS ont des modifications fonctionnelles et moléculaires et que ces anomalies perturbent leur relation avec les CSHs.

Myelodysplastic syndromes (MDS) are a heterogeneous group of clonal myeloid pathologies characterized by an impaired hematopoiesis. The role of the bone marrow microenvironment (BMM) remains unclear in the natural history of these diseases. Abnormalities of the BMM have been observed in myelodysplasia and a recent published murine model implies that alterations of the BMM could play a role in the trigger/progression of these diseases.Firstly, we tried to develop an in vivo model of MDS in NSG and NSG-S mice. The low rate of engraftment pushed us to develop a 2D co-culture model in vitro. This model is a good alternative to test new therapeutic strategies for MDS patients.In this study, we analysed mesenchymal stromal cells (MSCs) from the bone marrow of pretreated MDS patients in order to identify the functional and molecular abnormalities in those cells of the BMM, central for their interactions with the hematopoietic stem cells (HSCs).MDS MSCs have an impaired clonogenic capacity. We didn’t observed modifications of their differentiation toward osteogenic, adipogenic and chondrogenic pathways and capacity to support of a normal hematopoiesis. MDS MSCs display epigenetic and transcriptomic modifications that could explain the alteration of the relationships between these cells and HSCs observed in imagery in a 3D co-culture model.These results showed that MDS MSCs have functional and molecular abnormalities and that these alterations could impair their relationship with HSCs.