Modélisation de pathologies neuromusculaires par la co-différenciation dirigée de cellules souches pluripotentes induites, en fibres musculaires innervées par des motoneurones
Auteur / Autrice : | Kilian Mazaleyrat |
Direction : | Frédérique Magdinier |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Génétique |
Date : | Soutenance le 20/05/2020 |
Etablissement(s) : | Aix-Marseille |
Ecole(s) doctorale(s) : | Ecole Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille) |
Jury : | Président / Présidente : Nicolas Lévy |
Examinateurs / Examinatrices : Jean-Thomas Vilquin, Gillian Butler-Browne, Isabelle Marty | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Thomas Vilquin, Gillian Butler-Browne |
Résumé
Les cellules souches pluripotentes induites obtenues par reprogrammation des cellules somatiques primaires ont révolutionné les domaines de la biologie cellulaire et de la modélisation des maladies. Cependant, la modélisation des maladies musculaires squelettiques et neuromusculaires humaines a été entravée par un nombre limité de protocoles pour la génération de fibres musculaires matures avec une organisation sarcolemmale. Par co-différenciation simultanée de hiPSC dans les cellules musculaires et les motoneurones, nous avons développé une nouvelle procédure pour générer des fibres musculaires squelettiques matures multinucléées innervées. La présence des deux types de cellules améliore considérablement la différenciation des myoblastes et donne des fibres musculaires multinucléées fonctionnelles longues de plusieurs millimètres. De plus, cette culture de type organoïde peut être maintenue sur de longues périodes avec une régénération cellulaire autonome grâce à la présence de cellules positives pour PAX7 et à la synthèse de la matrice extracellulaire. Ce protocole applicable aux hiPSC d'individus en bonne santé a été validé dans la dystrophie musculaire de Duchenne, la dystrophie myotonique de type 1, la dystrophie Facio-Scapulo-Humerale et la dystrophie des ceintures de type 2A ouvrant de nouvelles voies pour l'exploration de la différenciation musculaire, la modélisation des maladies et la découverte de médicaments.