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Abstrait

Isolement et caractérisation d'une sous-population de cellules souches dans le foie fœtal humain

 Shaik Mahaboob Vali1, Sandeep kumar Vishwakarma1, Avinash Bardia1, Santosh K Tiwari1, G. Srinivas2, Avinash Raj2, Chaturvedula Tripura2, Pratibha Nallari3, Md. Aejaz Habeeb1, Gopal Pande2 et Aleem A Khan1*

Le foie fœtal humain est une source potentielle de cellules souches hématopoïétiques et non hématopoïétiques qui peuvent être identifiées à l'aide de marqueurs phénotypiques. L'isolement de populations homogènes de cellules progénitrices hépatiques et de leurs sous-populations est une condition préalable essentielle à l'étude de marqueurs spécifiques et de types de cellules appropriés pour leurs éventuelles applications cliniques. Plusieurs études ont démontré la présence d'une variété de populations de cellules souches dans le foie fœtal. La présente étude a été entreprise pour identifier les populations cellulaires spécialisées, leur potentiel de croissance précieux et leur capacité de différenciation bipotentielle dérivées du foie fœtal humain à l'aide du CD133.
La cirrhose du foie est caractérisée par une distorsion de l'architecture du foie, une nécrose des hépatocytes et la formation de nodules régénératifs conduisant à la cirrhose. Différents types de sources cellulaires ont été utilisés pour la gestion et le traitement de la cirrhose hépatique décompensée. La connaissance des cellules souches a offert une nouvelle dimension à la thérapie régénérative et a été considérée comme l'une des modalités de traitement adjuvantes potentielles chez les patients atteints d'une maladie hépatique en phase terminale (HHT). Les cellules progénitrices hépatiques fœtales humaines sont moins immunogènes que celles des adultes. Elles sont très propagatrices et difficiles à cryoconserver. Dans nos études antérieures, nous avons démontré que les fœtus à 10-18 semaines d'âge gestationnel contiennent un grand nombre de cellules souches et progénitrices hépatiques en division active qui possèdent une nature bipotente ayant le potentiel de se différencier en cellules des voies biliaires et en hépatocytes matures. La thérapie par cellules souches hépatiques pour le traitement de l'HHT en est à ses débuts. La technologie émergente de décellularisation et de recellularisation pourrait offrir une plate-forme importante pour le développement de foies personnalisés issus de la bio-ingénierie afin de pallier la pénurie du nombre souhaité d'organes de donneurs pour le traitement de l'ESLD. Malgré ces avancées significatives, le suivi à long terme des cellules souches chez l'homme est le sujet le plus important de nos jours afin de répondre à plusieurs questions non résolues concernant la voie d'administration, le choix du ou des types de cellules souches, le nombre de cellules et le moment de l'administration des cellules pour le traitement dans un contexte chronique. Répondre à ces questions contribuera davantage au développement de modalités d'imagerie plus sûres, non invasives et reproductibles qui pourraient découvrir de meilleures approches thérapeutiques cellulaires du laboratoire au chevet du patient. L'approche combinatoire de décellularisation et de nanotechnologie pourrait ouvrir la voie à une meilleure compréhension de la détermination du destin cellulaire après la transplantation. Le foie est un organe métabolique central et de détoxification hautement spécialisé. Environ 70 à 75 % des fonctions hépatiques sont assurées par les hépatocytes qui, avec les cholangiocytes (5 à 10 % des cellules hépatiques), constituent le parenchyme hépatique. La régénération hépatique est un phénomène très rapide et bien synchronisé. Le foie répond aux lésions initiales en compensant la perte de masse parenchymateuse. Si les lésions persistent, les petites cellules ovales péri-portales terminales commencent à s'activer, ce qui mobilise plusieurs facteurs vitaux. La cirrhose du foie est caractérisée par une distorsion de l'architecture hépatique, une nécrose des hépatocytes et la formation de nodules régénératifs conduisant à la cirrhose. Les modalités de traitement disponibles ne sont pas très efficaces contre la cirrhose du foie. Les cellules souches sont considérées comme l'une des modalités de traitement adjuvantes potentielles chez les patients atteints de cirrhose du foie. La transplantation de cellules souches hépatiques fœtales dans la cirrhose du foie est apparue comme une alternative à la transplantation d'organes.Cependant, le marquage et le suivi à long terme des cellules souches sont nécessaires pour déterminer le sort des cellules après la transplantation. La technologie de décellularisation fournit un nouvel outil pour développer des foies personnalisés issus de la bio-ingénierie afin de pallier la pénurie de foies de donneurs. Le marquage et le suivi des cellules souches dans les tissus/organes humains sont le sujet le plus important de nos jours afin de répondre à plusieurs questions non résolues concernant les voies d'administration des cellules, le choix des cellules souches, le nombre de cellules à infuser et le moment de l'administration des cellules pour le traitement dans un contexte chronique. Répondre à ces questions contribuera davantage au développement de modalités d'imagerie plus sûres, non invasives et reproductibles qui pourraient découvrir de meilleures approches thérapeutiques cellulaires du laboratoire au chevet du patient. La surveillance à long terme des cellules souches transplantées en continu avec une résolution temporelle élevée et une bonne biocompatibilité nous permettra de mieux comprendre les mécanismes précis de régénération dans différents organes. La nanobiotechnologie est apparue comme le domaine le plus vaste pour le marquage et le suivi des cellules in vitro et in vivo.
Mots clés : Cellules progénitrices hépatiques humaines ; CD133, sous-population ; coexpression