Dynamique de la lymphopoïèse humaine au cours du développement et du vieillissement – HULYDA

Le programme HULYDA (HUman LYmphopoiesis across Development and Aging) poursuit un triple objectif : (i) caractériser à l’échelon clonal les remaniements de la lymphopoïèse observés au cours du développement et du vieillissement ; (ii) définir les bases épigénétiques de la compétence lymphoïde des cellules souches hématopoïétiques (CSH) ; (iii) développer des stratégies interventionnelles de restauration du potentiel lymphoïde des CSH adultes ou âgées. Le premier axe du programme (WP1) se propose d’étudier les trajectoires de différenciation lymphoïde sur une cohorte de donneurs fœtaux, pédiatriques et adultes jeunes ou âgés. Il se fonde sur l’identification récente de CD84 comme marqueur myéloïde “universel”, acquis au cours de l’engagement vers les lignages érythro-mégacaryocytaire, éosino/masto/baso, granulo-monocytaire, ainsi que dendritique. L’exclusion des populations cellulaire CD84 positives permet une visualisation optimale des étapes initiales de la lymphopoïèse depuis le stade de CSH jusqu’à ceux progéniteurs multi-lymphoïdes (MLP) et lymphoïdes précoces (ELP). Le protocole analytique consiste en une étude MultiOmique de la fraction cellulaire CD34hiCD84- par profilage combiné immuno-phénotypique et transcriptionnel. Cette approche permettra de relier les variations de composition populationnelle des CSH à l’évolution dynamique des trajectoires lymphoïdes, ainsi qu’aux changements qualitatifs et quantitatif de production lymphocytaire observés tout au long de la vie humaine. Notre deuxième axe de recherche (WP2) vise à définir les bases épigénétiques de la compétence lymphoïde des CSH, ceci afin de pouvoir ensuite relier les variations de potentiel lymphoïde observées en fonction de l'âge à d’éventuelles altérations conformationnelles de leur chromatine. Les travaux du consortium ont permis d’identifier une population originale de CSH Flt3hi présentant une susceptibilité exquise au FLT3-ligand, susceptibles de correspondre à des CSH lymphoïdes. Les analyses préliminaires montrent que l’expression par les CSH de FLT3/CD135 diminue en fonction de l’âge, ce marqueur devenant difficilement détectable chez les donneurs de plus de 40 ans. Nous réaliserons une caractérisation étendue CSH Flt3hi, tant aux plans fonctionnel que transcriptionnel et épigénétique. L’analyse de l’épigénome reposera sur l’étude combinée du profil d’accessibilité chromatinien (ATAC-seq), du méthylome (RRBS), des marques histoniques (Cut & Tag ; H3K4me1, H3K27ac, H3K27me3), ainsi que de la conformation 3D de la chromatine (Hi-C ; Capture Hi-C). Cette approche multimodale devrait nous permettre d'identifier les principaux loci conditionnant la compétence lymphoïde des CSH, et de repérer les changements de connectivité associés au déclin de la lymphopoïèse avec l’âge. Le troisième axe de recherche du programme HULYDA (WP3) se propose de poser les bases de stratégies interventionnelles visant à restaurer l’activité lymphopoïétique des CSH adultes ou âgées. À partir des résultats des WP1-2, nous mettrons en œuvre une stratégie reprogrammation pharmacologique fondée en premier lieu sur l’utilisation de drogues ciblant les principaux régulateurs épigénétiques. Le consortium développe actuellement un test in vitro de criblage fonctionnel des drogues d’intérêt utilisant l’acquisition différentielle par les CSH des marqueurs CD84 et CD45RA comme indicateurs de la balance entre potentiels lymphoïde et myéloïde. Les combinaisons de drogues pertinentes seront ensuite validées sur le plan fonctionnel dans un modèle de xénogreffe, et sur le plan moléculaire en évaluant leur activité sur les principaux loci lymphoïdes dont la conformation est altérée au cours du vieillissement.