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Pr John DE VOS
Département d’Ingénerie Cellulaire et Tissulaire
INSERM 1183 - IRMB
Hôpital St Eloi - CHU de Montpellier
@_jdevos_
Les thérapeutiques transfusionnelles de
demainProduction de globules rouges
humain dans l’animal à l’aide des iPS
Congrès de la SFVTT - Lyon - 2016
![Page 2: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/2.jpg)
Déclaration de conflits d'intérêts
Nom : John DE VOS
o J’ai, ou ai eu durant les trois dernières années, une affiliation, des intérêtsfinanciers ou autres intérêts avec un organisme industriel ou commercial de type :
Rémunération / Bourse / HonorairesOrateur / ConsultantAutre :
Nom de l'organisme / des organismes :
x Je n'ai pas de conflit d'intérêt
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![Page 3: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/3.jpg)
LES iPS
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Cellules souches
o Classification selon leurs capacités de différentiation:
o CS multipotenteso Hématopoïétiques
o Mésenchymateuses
o Neurales
o CS pluripotenteso Cellules souches embryonnaires
o iPS
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Cellules souches
o Classification selon leurs capacités de différentiation:
o CS multipotenteso Hématopoïétiques
o Mésenchymateuses
o Neurales
o CS pluripotenteso Cellules souches embryonnaires
o iPS
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neurones
J28
J1
Blastocyste (J6)
coeur
Sang
Souris: 1981 Evans & Kaufman, Nature 292, p154
HumaIn: 1998 Thomson, Science, 282, p1145
Cellules souches embryonnaires
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Induced pluripotent stem cells (iPS)
peau
OCT4
SOX2
cMYC
KLF4
2006 S Yamanaka – Nobel Price 2012
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![Page 8: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/8.jpg)
neurones
coeur
Sang
peau
OCT4
SOX2
cMYC
KLF4
2006 S Yamanaka – Nobel Price 2012
Congrès de la SFVTT - Lyon - 2016
Induced pluripotent stem cells (iPS)
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Résultats reproductibles
Fibroblastes cutanés
Cardiomyocytes
iPS
Neuroblastes Cellulesendodermiques
Leucocytes
Ramirez et al . Stem Cells Dev, 22:1851, 2013
![Page 10: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/10.jpg)
Applications
Congrès de la SFVTT - Lyon - 2016
1. Modélisation in vitro du développement humain
normal et des maladies génétiques
2. Une source illimité de cellules pour une médecine
régénérative autologue
3. Un outil pour rajeunir des cellules âgées et/ou
sénescentes
![Page 11: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/11.jpg)
ANIMAUX CHIMERES
PAR AGGREGATION DE
CELLULES SOUCHES
PLURIPOTENTES
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Blastocyste
Souris blanche
Souris chimères
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Blastocyste
Souris blanche
Lignée ES souris
de pelage gris
Souris chimères
Congrès de la SFVTT - Lyon - 2016
![Page 14: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/14.jpg)
Blastocyste
Souris blanche
Lignée ES souris
de pelage gris
Souris chimères
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o Chimérisme : tous les
organes, y compris
cellules germinales
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Nobel médecine 2007 : souris ko et transgénèse:
Martin Evans, Oliver Smithies, Mario Capecchi
KO
Souris KO et transgéniques
o Nobel médecine 2007
: souris ko et
transgénèse: Martin
Evans, Oliver Smithies,
Mario Capecchi
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![Page 16: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/16.jpg)
Souris chimères grâce aux iPS
Okita et al. (…) Yamanaka S, Science 322: 949, 2008
Wernig M. (…) R. Jaenisch, Nature 448: 318–324, 2007
Congrès de la SFVTT - Lyon - 2016
![Page 17: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/17.jpg)
ANIMAUX
CHIMERIQUES
INTERESPECES
Congrès de la SFVTT - Lyon - 2016
![Page 18: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/18.jpg)
Lignée iPS rat GFP+
Chimères souris/rat
Chimérisme modéré Kobayashi, (…) Nakauchi, “Generation of rat pancreas in mouse by interspecific blastocyst injection of pluripotent stem cells,” Cell 142:787, 2010Congrès de la SFVTT - Lyon - 2016
Hiromitsu Nakauchi
![Page 19: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/19.jpg)
Chimères souris/rat
Cell, vol. 142, 787, 2010. Congrès de la SFVTT - Lyon - 2016
Fond génétique rat: poils blancsFond génétique souris : poils noirs
![Page 20: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/20.jpg)
Chimères souris/rat
Cell, vol. 142, 787, 2010. Congrès de la SFVTT - Lyon - 2016
![Page 21: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/21.jpg)
UN ORGANE
D’UNE AUTRE
ESPECE?
Congrès de la SFVTT - Lyon - 2016
![Page 22: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/22.jpg)
Blastocyste souris
Pdx 1-/-
Pas de pancréas : mort du souriceau
après la naissance (pas d’insuline)
Cell, vol. 142, 787, 2010. Congrès de la SFVTT - Lyon - 2016
Fabriquer un organe chimérique?
![Page 23: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/23.jpg)
Lignée iPS rat GFP+
Cell, vol. 142, 787, 2010.
Blastocyste
Pdx 1 -/-
Congrès de la SFVTT - Lyon - 2016
Pancréas de rat produit par une souris
![Page 24: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/24.jpg)
Lignée iPS rat GFP+
Souris vivante pancréas de rat
Cell, vol. 142, 787, 2010.
Blastocyste
Pdx 1 -/-
Congrès de la SFVTT - Lyon - 2016
Pancréas de rat produit par une souris
![Page 25: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/25.jpg)
Lignée iPS rat
Souris vivante pancréas de rat
Pancréas de rat produit par une souris
Cell, vol. 142, 787, 2010.
Blastocyste
Pdx 1 -/-
Congrès de la SFVTT - Lyon - 2016
![Page 26: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/26.jpg)
Principe théorique pour fabriquer un organe humain dans un animal
o Vider la « niche » de l’organe : animaux KO (porc ?)
o Injecter des iPS humaines dans le blastocyste
T. Rashid Cell Stem Cell 15:406 2014Congrès de la SFVTT - Lyon - 2016
![Page 27: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/27.jpg)
Et le rein?
o KO SALL1 (absence de rein) + iPS murines SALL1+ gFP+
Usui, (..)H. Nakauchi, Am J Pathol 180:2417, 2012Congrès de la SFVTT - Lyon - 2016
![Page 28: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/28.jpg)
Et le sang?
o KO VEGFR2/FLK1/KDR : o E9 souris
o Pas d’hématopoïèse dés le stade du Yolk sac
o Défaut de la vasculogénèse
o KO Cloche (Poisson zèbre) (2016)o Quasiment aucune cellule endothéliale ou hématopoïétique
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![Page 29: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/29.jpg)
OBSTACLES À FRANCHIR
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![Page 30: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/30.jpg)
Obstacles à franchir
o Barrière inter-espèce (25 vs 94 M.A.)
o Problème du niveau de pluripotence
o Immunologiques
o Infectieux : PERV
o Ethiques
o Juridiques
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![Page 31: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/31.jpg)
BARRIERE INTER-ESPECE
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![Page 32: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/32.jpg)
Doulatov S et al. Cell Stem Cell, 2012, 10:120
Chimérisme de CSH dans le rongeur
![Page 33: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/33.jpg)
Chimérisme de CSH dans le fœtus de mouton
CSH CD34+ CD38-
Foetus
Cellules CD45+
humaines
Cellules CD45+
humaines
Narayan AD, Blood, 2006, 107:2180Congrès de la SFVTT - Lyon - 2016
![Page 34: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/34.jpg)
NIVEAUX DE PLURIPOTENCE
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![Page 35: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/35.jpg)
Cellules souches embryonnaires de singe rhésus GFP+ dans des blastocystes porcins
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![Page 36: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/36.jpg)
Cellules souches embryonnaires de singe rhésus GFP+ dans des blastocystes porcins
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![Page 37: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/37.jpg)
Augmentation radicale du chimérisme par blocage de l’apoptose
Masaki et al. Cell Stem Cell. 2016;19:587. Congrès de la SFVTT - Lyon - 2016
![Page 38: Les thérapeutiques transfusionnelles de demain](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062401/62aaa9e69011d2091c368b25/html5/thumbnails/38.jpg)
Conclusion
o Demain une nouvelle source de culots sanguins, y compris de phénotypes rare (et d’organes..)?
o En quantité potentiellement illimité
o Modifiables à volonté : CRISPR/Cas9
o « Engineered red blood cells as carriers for systemicdelivery of a wide array of functional probes. » Shi J et
al.PNAS 2014, 111:10131.
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