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Publication du programme PAUSE – ANR Ukraine pour l’accueil de scientifiques ukrainiens et ukrainiennes dans des laboratoires français
GENOPAT - Du gène à la physiopathologie, des maladies rares aux maladies communes

Derivation non-intégrative et différenciation cutanée et cardiaque de cellules pluripotentes induites (iPS) dérivées de cellules somatiques adultes comme modèle cellulaire et pour des thérapies autologues – iPS for therapy

Résumé de soumission

Les cellules souches pluripotentes induites (iPS), obtenues après surexpression rétrovirale de gènes de reprogrammation dans des cellules somatiques adultes offrent une alternative thérapeutique prometteuse aux cellules souches embryonnaires (huES) en fournissant des cellules autologues différenciées in vitro. Nous proposons de générer des cellules iPS à partir de patients atteints de pathologies cutanées et cardiaques. Les objectifs sont : 1) de dériver des cellules iPS mutantes et sauvages, et de les différencier en kératinocytes, fibroblastes et cellules cardiaques selon des protocoles établis pour les cellules huES par les partenaires, 2) d'étudier les gènes et voies de signalisation impliqués, 3) d'élaborer des méthodes d'expression transitoire des gènes de reprogrammation pour générer des cellules iPS utilisables en clinique, 4) de dériver des cellules iPS à partir de patients atteints de génodermatoses et de corriger par recombinaison homologue les gènes défectueux. Nous nous proposons de dériver des cellules iPS à partir de cellules somatiques de patients afin d'élaborer de nouveaux modèles cellulaires et approches thérapeutiques.
Objectif 1 : Dériver des cellules iPS avec des méthodes intégratives et non-intégratives
La principale limitation des cellules iPS réside dans la technique de reprogrammation qui utilise des rétrovirus pour surexprimer 4 gènes (Oct4, Sox2 associées avec Nanog et Lin28 ou Klf4 et l'oncogène c-myc) donc incompatible avec une application en thérapie humaine. Afin de surexprimer de façon transitoire ces molécules, nous testerons 1) la transfection des ADNc et des protéines, 2) la transduction par des vecteurs thérapeutiques AAV, 3) la microinjection des protéines. Nous utiliserons la méthode rétrovirale comme contrôle.
Objectif 2 : Mise au point de modèles cellulaires et caractérisation des méchanismes moléculaires du développement ectodermal et cardiaque.
Des cellules iPS seront derivées à partir de fibroblastes de patients atteints de distrophie ectodermale (p63 muté) et laminopathie (lamine mutée). Porteuses des caractéristiques génétiques du patient, ces cellules seront differenciées en progéniteurs cardiaques ou ectodermaux/kératinocytes selon les protocoles établis par les partenaires sur les cellules hES. Une étude des gènes et voies de signalisation impliqués sera réalisée en comparant iPS normales et mutées. Nous utiliserons d'abord une lignée cellulaire d'iPS (coll. G. Daley), puis nos lignées iPS obtenues par la méthode virale.
Objectif 3: Valider les cellules iPS comme outils de correction génique. Actuellement l'approche préclinique (et pour un cas en clinique) en thérapie génique pour les génodermatoses repose sur l'utilisation de rétrovirus. Nous proposons de dériver des cellules d'IPS de patients selon un protocole non-intégratif (obj. 1) et de restaurer un gène fonctionnel par recombinaison homologue (Coll. G. Daley) afin d'obtenir des cellules différenciées (obj. 2) normales. Les résultats escomptés de ce projet sont nombreux et offrent de multiples perspectives en biothérapies, car nous proposons à la fois de nouveaux modèles cellulaires utiles en recherche fondamentale mais aussi appliquée (pharmacologie, cosmétologie...) ainsi que de nouveaux outils cellulaires pour l'élaboration de thérapies, tels que :
1- Des cellules épidermiques et cardiaques dérivées de cellules iPS,
2- Une expertise en reprogrammation des cellules somatiques normales et mutées,
3- La mise au point de nouveaux protocoles de dérivation non-intégratifs,
4- L'obtention de nouvelles lignées de cellules iPS à partir de fibroblastes de patients atteints de maladies rares (displasie ectodermale, épidermolyse et laminopathie),
5- L'identification de gènes et voies de signalisation impliqués dans l'engagement épidermal et cardiaque,
6- Enfin, la correction génique dans des cellules iPS mutées apportera une preuve de principe applicable à de nombreuses autres thérapies géniques.

Coordinateur du projet

Monsieur Daniel ABERDAM (INSERM DR PARIS VII - UMR S 976 HOPITAL SAINT LOUIS)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

GENETHON III GENETHON III
INSERM PARIS 5 UNIVERSITE PARIS DESCARTE INSERM PARIS 5 UNIVERSITE PARIS DESCARTES UMR633 STEM CELLS AND CARDIOGENESIS GENEPOLE CAMPUS 3
INSERM DR PARIS VII - UMR S 976 HOPITAL INSERM DR PARIS VII - UMR S 976 HOPITAL SAINT LOUIS
INSERM PACA U898 Laboratoire de physiop INSERM PACA U 898 Laboratoire de physiopatholagie et biothérapie :cellules souches Développement et Cancer
INSERM XII U861 Institut des celules souches pour le traitement et l'étude des maladies monogénétiques I-STEM INSERM XII U861 Institut des celules souches pour le traitement et l'étude des maladies monogénétiques I-STEM

Aide de l'ANR 800 000 euros
Début et durée du projet scientifique : - 48 Mois

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