Cellules souches germinales et progéniteurs: caractérisation et reprogrammation – GERMPLAST

Les cellules souches germinales (CSG) assurent le maintien de la spermatogenèse dans le testicule des mammifères tout au long de la vie d’un individu. In vitro, les GSG et/ou les progéniteurs germinaux peuvent se reprogrammer spontanément en cellules souches pluripotentes, et nous avons montré chez la souris que les progéniteurs germinaux peuvent se reprogrammer in vivo en cellules souches fonctionnelles. Ce projet vise à caractériser, dans le modèle murin et chez l’homme, les CSG et les progéniteurs qui pourraient constituer une nouvelle source de cellules souches en thérapie cellulaire. Nos objectifs sont (i) d’identifier les marqueurs phénotypiques permettant de purifier chez l’homme la population de CSG et les populations de progéniteurs spermatogoniaux, (ii) de développer des méthodes de culture afin d’amplifier les CSG humaines in vitro, (iii) d’étudier les mécanismes de reprogrammation touchant les CSG et les progéniteurs germinaux dans le modèle murin et chez l’homme. Nous chercherons notamment à augmenter l’efficacité de cette reprogrammation in vitro à l’aide de molécules pharmacologiques, et nous étudierons si le gène suppresseur de tumeur p53 et le gène p21WAF1/CIP1 contrôlent et inhibent cette reprogrammation germinale. Ce projet s’inscrit dans les axes thématiques 1 (Amélioration des techniques d'obtention, de production, d'amplification et de conservation des cellules souches) et 2 (Maîtrise de la reprogrammation) du présent appel d’offres. Un des atouts de notre proposition est de réunir dans un même projet une approche combinant deux modèles, la souris et l’homme, et une approche cellulaire, génétique et moléculaire afin d’avancer dans la compréhension des mécanismes régulant cette plasticité. Ce projet réunit dans un effort commun des équipes de différentes institutions à Paris (CEA-INSERM-APHP-University Paris V). Un des objectifs majeurs est de créer de fortes interactions entre des équipes de recherche et des services cliniques de reproduction comme le Centre d'Etude et de Conservation des Oeufs et du Sperme de l’Hôpital Cochin autour de ce sujet, afin à terme de traduire les résultats scientifiques de recherche fondamentale en application médicale et au développement d’une thérapie cellulaire. Ces études devraient contribuer à déterminer si les CSG et les progéniteurs peuvent constituer une source alternative de cellules pour (i) la génération in vitro de cellule souches pluripotentes histocompatibles à partie de biopsie testiculaire d’un patient adulte, mais également pour (ii) le traitement de problèmes d’infertilité par thérapie cellulaire après transplantation testiculaire. Enfin, les travaux sur la plasticité germinale devraient également aider à déterminer si des mécanismes moléculaires communs régulent les différents modèles cellulaires de reprogrammation, et ainsi contribuer à améliorer les techniques de reprogrammation d’autres modèles comme les iPS.