Mecanismes d'autorenouvellement des macrophages differencies – ReNEW
Mécanismes d'auto-renouvellement des macrophages différenciés
Chez les métazoaires différenciation terminale est généralement étroitement liée à l'arrêt du cycle cellulaire, alors que l'état indifférencié de cellules souches pluripotentes est associé avec un nombre illimité d'auto-renouvellement. Notre groupe a récemment découvert que la déficience combinée pour les facteurs de transcription MafB et c-Maf permet l'expansion à long terme des macrophages matures en culture sans perte du phénotype et de la fonction différenciée. (Science 326: 867 (2009)).
Mécanismes d'auto-renouvellement des macrophages différenciés
Notre observation que MafB / c-MAFB macrophages déficients présentent auto-renwal étendues,<br />sans transformation maligne, la perte de la fonction différenciée ou de tige intermédiaires cellulaires<br />représente un nouveau concept de l'auto-renouvellement est normalement une caractéristique des cellules souches.<br />Nous voulons à déchiffrer les mécanismes moléculaires qui permettent underlyin selfrenewal continue<br />fonctionnel dans une cellule différenciée. Ce serait d'intérêt général pour fondamentale<br />biologie, avec une grande portée incidence sur les cellules souches et la biologie des tumeurs. D'identification de la clé<br />principes de l'auto-renouvellement différencié qui peuvent être applicables plus généralement à autre cellule<br />types au-delà de macrophages pourraient être importants pour la médecine régénérative et de drogues<br />applications de dépistage dans l'avenir.
transcriptomic, ChIP-seq, lentiviral transduction, bio-informatic analyses
Analyse du statu des télomères au cours de l’auto-renouvellement des cellules somatiques.
Identification et analyse des gènes d’auto-renouvellement.
Analyse à l’échelle du génome des enhancers spécifiques de l’auto-renouvellement (Terminée, résultats soumis pour publication). Le résumé de la publication soumise est présenté ici :
Activation of Self-Renewal Gene Network on Macrophage-Specific Enhancer Platform
Erinn L. Soucie, Ziming Weng, Kaaweh Molawi, Romain Fenouil, Julien Maurizio, Pierre Perrin, Meryam Beniazza, Jeremy Favret, Nir Hacohen, J.- C. Andrau, Pierre Ferrier, Patrice Dubreuil, Arend Sidow, Michael H. Sieweke
Differentiated macrophages can self-maintain and expand by local proliferation in tissues and can be enabled to self-renew long term in culture. Unlimited self-renewal is considered a stem cell property that can also be induced in differentiated cells by iPS reprogramming involving complete loss of the cell type specific enhancer repertoire. Here we show that self-renewal of macrophages can occur without enhancer reshuffling but by activation of macrophage specific poised enhancers proximal to genes with functionally annotated self-renewal activity. Inactivation of most regulated genes abolished macrophage self-renewal and revealed genetic cross-regulation centered on c-Myc and KLF2. Our results indicate that mature macrophages can activate a stem cell like network of self-renewal genes on a lineage specific enhancer platform that permits maintenance of differentiated cell identity.
Analyse des mécanismes d’action de c-Myc et Klf4 au cours de l’auto-renouvellement (en cours).
1) Forced expression of Myc and Klf4 in WT macrophages
2)-Validation that Myc/Klf4 expressing macrophages phenocopy MafB and c-Maf deficiency.
3)-Transcriptional networks involved in Myc/ Klf4 induced self-renewal and control of c-myc tumorigenicity by Klf4.
Notre observation que MafB / c-MAFB macrophages déficients présentent auto-renwal étendues,
sans transformation maligne, la perte de la fonction différenciée ou de tige intermédiaires cellulaires
représente un nouveau concept de l'auto-renouvellement est normalement une caractéristique des cellules souches.
Nous voulons à déchiffrer les mécanismes moléculaires qui permettent underlyin selfrenewal continue
fonctionnel dans une cellule différenciée. Ce serait d'intérêt général pour fondamentale
biologie, avec une grande portée incidence sur les cellules souches et la biologie des tumeurs. D'identification de la clé
principes de l'auto-renouvellement différencié qui peuvent être applicables plus généralement à autre cellule
types au-delà de macrophages pourraient être importants pour la médecine régénérative et de drogues
applications de dépistage dans l'avenir.
Publications originales:
Sieweke MH, Allen JE
Beyond Stem Cells : self-renewal of differentiated macrophages
Science, 22;342(6161) :1242974 (2013)
Gentek R, Molawi K, Sieweke MH
Tissue macrophage identity and self-renewal
Immunol Rev, 262(1) :56-73 (2014)
Patents:
1. Method for expanding monocytes
United States patent No. 8,574,903 B2, delivered 05.11.2013
Japon patent No. 5579442, delivered 18.07.2014
Singapore patent No.154039, delivered 15.02.2012
2. Method for generating, maintaining and expanding monocytes, and/or macrophages and/or dendritic cells in long term culture.
United States patent No. 8,691,964 B2, delivered 08.04.2014
European patent No. pub 1944361, 16.07.2008, filed 10.01.2007
3. Methods and compositions for use in preventing or treating myeloid cytopenia and related complications.
European patent No. 13305464.3-1456 : filed 09.04.2013
WO patent, No. Pub WO 2014/167018, filed 16.10.2014
4. MafB mutants and uses thereof
European patent No. 13306661.3, filed : 3.12.2013
Dans l’organisme, une fois que les cellules ont acquis leur fonction spécialisée elles cessent de se diviser et restent normalement bloquées dans cet état. Dans l’organisme, les cellules se divisent jusqu’à parvenir à un stade mature dans lequel elles ne se diviseront plus. Ainsi, les macrophages, comme tous les types de cellules parvenus à maturation, sont normalement incapables de se diviser. Notre laboratoire a réussi à multiplier pendant des mois, des macrophages en culture grâce à une modification génétique inactivant deux facteurs de transcription, MafB et c-Maf. De plus, ces cellules modifiées, une fois réinjectées chez l’animal, se comportent normalement : elles ne forment pas de tumeur et assurent parfaitement le travail attendu pour un macrophage adulte, comme l’ingestion de bactéries et la sécrétion de produits chimiques capables de les tuer. Nous avons découvert que l’ inactivation de MafB et cMaf à pour conséquence l'activation de c-Myc et KLF4 , deux des quatre facteurs qui ont été récemment montrés pour convertir presque n'importe quelle cellule adulte du corps en une cellule souche pluripotente induite (iPS). Notre travail suggère que le détour via les cellules souches n’est peut-être pas nécessaire pour régénérer des cellules. Il est l’objectif de ce projet de mieux comprendre les mécanismes de l’auto-renouvellement de ces cellules, avec l’espoir que cette méthode d’amplification des cellules spécialisées pourra s’appliquer à d'autres types cellulaires.
Coordination du projet
Michael SIEWEKE (INSTITUT NATIONAL DE LA SANTE ET DE LA RECHERCHE MEDICALE - DELEGATION PACA)
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.
Partenariat
CIML INSTITUT NATIONAL DE LA SANTE ET DE LA RECHERCHE MEDICALE - DELEGATION PACA
LBPG INSTITUT NATIONAL DE LA SANTE ET DE LA RECHERCHE MEDICALE - DELEGATION PACA
Aide de l'ANR 500 000 euros
Début et durée du projet scientifique :
novembre 2011
- 48 Mois
