Décriptage des interactions entre megakaryocytes et environnement de la moelle osseuse, un prérequis pour ma mise au point de la production in vitro des plaquettes. – MEGAPLATPROD

Le nombre de personnes qui développent une thrombopénie associée aux pathologies du vieillissement, aux traitements anticancéreux ou aux greffes de moelle osseuse est en augmentation constante. La croissance des besoins en concentrés plaquettaires nécessaires pour la transfusion de ces personnes représente un enjeu transfusionnel majeur. A ce problème s’ajoute la nécessité d’assurer une sécurité sanitaire maximale des produits sanguins, avec une absence de risques infectieux et immunitaires, et la contrainte de la durée de stockage limitée (5 jours). Dans ce contexte, la production de plaquettes in vitro représente un enjeu majeur.
Aujourd’hui, même s’il est possible de produire des plaquettes in vitro à partir de mégacaryocytes (MK), les rendements sont trop faibles pour offrir une alternative réaliste à la transfusion. La production des plaquettes dans la moelle osseuse s’effectue en 2 étapes, (i) la mégacaryopoïèse, au cours de laquelle, dans la moelle osseuse chez l’adulte, les progéniteurs hématopoïétiques se différencient en MK matures et (ii), la thrombopoïèse, quand les MKs traversent la barrière endothéliale des sinusoïdes pour libérer des fragments cellulaires qui se remodèleront en plaquettes sous l’effet du flux sanguin. Le projet vise à mieux comprendre le rôle du stroma de la moelle osseuse dans la différentiation et la maturation des MKs. Il mettra l'accent sur les communications cellulaires mises en jeu entre les précurseurs mégacaryocytaires et le microenvironnement médullaire (matrice extracellulaire, des cellules mésenchymateuses et endothéliales). Cette étude constitue un préalable indispensable à l’amélioration de la production de plaquettes in vitro.
Le projet est fondé sur des résultats d’expériences in vitro réalisées par les 2 partenaires. (1) Une sous-population de cellules stromales hépatiques embryonnaires in vitro favorise l’engagement des précurseurs hématopoïétiques dans la voie mégacaryocytaire. (2) Les cellules stromales mésenchymateuses permettent le développement de MKs à fort potentiel pro-plaquettaire en inhibant la voie de signalisation dépendante du récepteur aux hydrocarbures aromatiques (Arylhydrocarbon receptor, ou AhR). (3) Le cytosquelette contrôle la différenciation des MKs, tandis que les contacts entre les MKs et la matrice extracellulaire dépendent de la formation de podosomes. (4) Au cours de leur passage transendothélial, les MKs établissent avec les cellules endothéliales des interactions particulières qui pourraient mettre en jeu des structures analogues aux podosomes.
Ces observations ouvrent de nouvelles perspectives quant à la compréhension des processus biochimiques et génétiques associés à la mégacaryopoïèse et la thrombopoïèse.
Le projet repose sur des connaissances et des approches complémentaires mises en commun par des partenaires collaborant de longue date. Il combine des techniques d'imagerie innovantes (microscopie super résolutive, microscopie électronique à double faisceau, microscopie corrélative) et des approches de biologie cellulaire et moléculaire (transcriptome, étude des voies de signalisation, transduction de cellules primaires, étude pharmacologique). La force de ce projet est de pouvoir associer des études in vitro et in vivo, dans des systèmes biologiques humains et murins. Il apportera une meilleure compréhension des mécanismes fins mis en jeu lors d’étapes clés de la biogénèse des plaquettes. Ceci pourra être appliqué à de nouvelles stratégies de production de plaquettes à visée transfusionnelle.