Développement de modèles de cellules dendritiques dérivées de cellules iPS humaines pour les tests de criblage in vitro – hiPS-DC-testing

Le développement de nouveaux modèles cellulaires pertinents est devenu incontournable pour tester la toxicité des substances cosmétiques. Les enjeux industriels sont d’autant plus importants que les directives européennes interdiront, dés 2013, l’utilisation de modèle animal en dermatologie et cosmétologie. L’absence d’alternatives crédibles limite le développement industriel et la mise sur le marché des nouveaux produits, constituant un enjeu de développement majeur pour l’industrie. L’urgence est d’autant plus forte que l’utilisation de produits allergisants, irritants et/ou inflammatoires ne cesse de progresser dans la consommation courante.
Les cellules dendritiques (DC) définissent un excellent modèle permettant de tester les propriétés inflammatoires et allergisantes d’un produit. La source utilisée habituellement pour obtenir des DC est le monocyte sanguin qui différencie en DC sous l’influence de cytokines. Cependant, plusieurs obstacles limitent l’utilisation courante des monocytes, i) la nécessité d’utiliser des produits sanguins, ii) la quantité limité de monocytes et leur durée de vie, iii) la variabilité introduite par l’origine des donneurs affecte la reproductibilité inter-tests des essais.
Dans ce projet, nous proposons d’utiliser les cellules humaines pluripotentes reprogrammées (hiPS) pour générer des DC fonctionnelles. Ces DC dérivées d’hiPS représentent un modèle attractif et pertinent pour des applications industrielles, notamment en matière de reproductibilité et de stabilité. Il est important de constater que jusqu’à présent la possibilité de générer de manière standardisée des DC à partir de cellules souches n’est pas encore exploitée.

Le consortium qui anime ce projet est constitué par 3 équipes expérimentées et complémentaires : la différenciation de cellules souches (UMR CNRS), la production gmp de DC pour des applications de thérapie cellulaire (UTCG), l’utilisation de tests in vitro pour des applications industrielles (ImmunoSearch). Les résultats préliminaires obtenus par le consortium attestent de la faisabilité scientifique du projet proposé. A partir de clones de hiPS, obtenus par reprogrammation de cellules de tissus adipeux humain, nous avons pu démontrer leur potentialité à générer des DC et notamment des DC présentant un phénotype similaire à celui des DC résidentes de la peau.

Les principaux objectifs seront d’optimiser le procédé de différenciation des hiPS en DC et de mettre en place un prototype de production standardisé compatible avec une première application industrielle déjà identifiée (ImmunoSearch). Les principales étapes du programme concernent, i) la sélection de clones iPS (issus de donneurs différents) qui présentent une forte potentialité « dendritique », ii) la recherche des meilleures conditions de différenciation pour générer des DC fonctionnelles et similaires aux DC de la peau, iii) la standardisation d’un prototype de production de DC dérivées d’hiPS, iv) la validation par une application industrielle du prototype de production ouvrant vers une utilisation industrielle à plus large échelle.

Les retombées scientifiques de ce projet sont prometteuses et concernent notamment l’étude de la différenciation de DC à partir de cellules souches. Les retombées industrielles sont nombreuses avec une première validation réalisée en collaboration avec Immunosearch. Cette validation industrielle permettra de valoriser les efforts de développement de chaque partenaire dans le cadre d’un accord de consortium et facilitera l’exploitation et la diffusion de ce modèle à d’autres acteurs industriels.

L’ensemble de ce projet est parfaitement intégré et en cohérence avec les items présentés dans le cadre de l’axe 4 du présent appel à projet ANR.