Bénéfices de la réparation épithéliale bronchique par les iPSC dans la BPCO - 20/03/24

La BPCO est une maladie influencée par l’environnement et les modifications épigénétiques qu’il engendre. Cette pathologie pourrait être le résultat d’un profond dysfonctionnement de la réparation épithéliale. Nous visons à améliorer la réparation d’un épithélium des voies respiratoires BPCO en greffant des cellules souches pluripotentes induites (iPSC) prédifférenciées provenant du même patient. Notre hypothèse est que les iPSC re-différenciées du patient répareront les dommages induits des épithélia bronchiques in vitro.

Les cellules épithéliales ont été obtenues à partir de biopsies bronchiques de sujets sains et atteints de BPCO et ont été cultivées en interface air–liquide (ALI). Les épithélia bronchiques natifs pseudostratifiés ont été endommagés mécaniquement, dans des conditions différentes. Des cellules épithéliales dérivées d’iPSC ont été générées à partir du sang des mêmes patients [1Ahmed A., et al. Stem Cell Res 2021 ;

Cliquez ici pour aller à la section Références] et modifiées pour exprimer ou non la GFP. Les cellules issues d’IPS reprogrammées ont été différenciées jusqu’au stade de maturation précoce ventral Anterior Foregut Endoderm (vAFE) et ont été ajoutées au niveau de la lésion des épithélia endommagés natifs. Différents milieux de culture (Stemcell, Lonza) ont été utilisés pour optimiser les chances de survie des deux types cellulaires. Le ratio utilisé pour la quantité de cellules issues d’iPSC ajoutée est de 2 cellules issues d’iPSC au stade vAFE pour 1 cellule épithéliale bronchique. L’ensemencement de cellules issues d’iPSC directement après la lésion de l’épithélium bronchique s’est avéré être la condition la plus appropriée pour simuler un protocole de thérapie cellulaire. L’expression de la GFP a été observée par microscopie optique à fluorescence à partir du jour de la greffe et pendant 7 jours pour suivre la réparation de la lésion. Les puits de culture cellulaire ont alors été fixés au formaldéhyde pour réaliser des marquages (GFP, epcam) en immunofluorescence.

Les cellules GFP issues d’iPSC au stade vAFE ont été greffées avec succès au site de la lésion de l’épithélium ALI. Ceci a été confirmé par la présence de GFP au microscope optique à fluorescence avec détection de la fluorescence à j₃ qui augmente jusqu’à j₇. Les marquages en immunofluorescence après fixation à j₇ des cellules montrent que les cellules GFP+ sont également epcam+.

Réparer l’épithélium pathologique d’un patient atteint de BPCO avec des epithelia dérivés d’iPSC du même patient est possible. Les mécanismes de cette greffe favorisant la réparation sont à explorer et permettrait d’étudier les pistes d’une éventuelle thérapie ciblant l’épigénétique, et pourquoi pas la thérapie cellulaire.