Caractérisation d’un épithélium bronchique dérivé de cellules souches pluripotentes induites humaines (iALI)

Introduction La production in vitro, de maniere reproductible et en larges quantite, d’un epithelium bronchique a partir de cellules souches pluripotentes est un objectif cle pour le criblage de medicaments a haut debit pour identifier de nouvelles molecules et la production de cellules pour une therapie cellulaire en pneumologie (Pharmacol Ther 2018 :183, 58-77). Methodes Nous avons concu une methode simple et reproductible qui conduit un simple echantillon de sang en hiPSC par reprogrammation, puis differencie en 45 jours en epithelium bronchique en interface air-liquide (iALI), en suivant successivement les etapes cles du developpement que sont la formation de l’endoderme definitif (DE) et de l’endoderme anterieur ventralise (vAFE). Resultats La reprogrammation des cellules sanguines d’un patient sain et de 3 patients atteints de BPCO, ainsi que de fibroblastes derives de la peau obtenus chez un patient PCD, a ete obtenue en utilisant des virus Sendai. La purete moyenne des cellules aux stades DE et vAFE evaluee par l’expression de CXCR4 et NKX2.1, respectivement, etait superieure a 85 %, evitant ainsi la necessite d’un tri cellulaire. Lorsqu’elles sont transferees dans des conditions de culture d’interface air-liquide (ALI), les cellules vAFE se differencient en 4 semaines en epithelium bronchique avec de grandes zones couvertes par les principales sous-populations cellulaires de l’epithelium bronchique : cellules basales (KRT5 + ), ciliees (TubIV + ), a mucus (Muc5AC + ), Club (CCSP + ), ainsi que des cellules neuroendocrines (CHGA + )(epithelium bronchique iALI). La microscopie electronique confirme la presence de cils motiles et leur frequence de battement est similaire a celui observe dans des HBEC. Certains iALI ont ete maintenus pendant plus de 400 jours. Conclusions La reprogrammation et la differenciation fiables des hiPSC derives du sang, quel que soit leur contexte clinique, en epithelium bronchique iALI mature et fonctionnel est maintenant accessible a une utilisation plus large, ce qui permettra de mieux comprendre la pathogenese des maladies pulmonaires et d’accelerer le developpement de nouvelles therapies geniques et la decouverte de medicaments.