Integrative study, from the cell to the animal model, of the development of a cell therapy for Parkinson's disease

Étude intégrative, de la cellule au modèle animal, du développement d'une thérapie cellulaire pour la maladie de Parkinson Un ensemble d'études précliniques soutient désormais le développement de thérapies de remplacement cellulaire dérivées de cellules souches pluripotentes pour soulager les symptômes moteurs chez les patients parkinsoniens. Le remplacement de la principale population cellulaire dysfonctionnelle au sein de la maladie, les neurones dopaminergiques A9, est l'objectif principal de ces thérapies. Pour y parvenir, la plupart des approches thérapeutiques impliquent la greffe de suspensions cellulaires de progéniteurs dopaminergiques. Cependant, une quantité considérable de cellules meurent pendant le processus de transplantation, les cellules étant confrontées à l'anoïkis. Une potentielle solution consiste à greffer des préparations solides, c'est-à-dire adopter un format cellulaire 3D. La cryopréservation de ce format reste un obstacle majeur et n'est pas exempte de causer des retards dans le délai avant l'apparition des effets, comme observé avec l'utilisation de suspensions unicellulaires de progéniteurs dopaminergiques cryopréservés. Le travail de cette thèse se concentre sur le développement de microtissus neuraux 3D en tant que thérapie cellulaire pour la maladie de Parkinson. L'utilisation d'une technologie d'encapsulation cellulaire à haut débit associée à des bioréacteurs pour fournir un environnement de culture 3D a permis la différenciation dirigée des hiPSC en microtissus neuraux. La différenciation correcte des microtissus neuraux vers une identité mésencéphalique a été confirmée à l'aide de méthodes orthogonales, en utilisant notamment la qRT-PCR, le RNAseq, la cytométrie en flux et la microscopie fluorescente. L'efficacité des microtissus neuraux a été démontrée de manière dose-dépendante dans des études précliniques, en utilisant le modèle de rat hémiparkinsonien lésé par la 6-OHDA. Les greffes ont été caractérisées par une analyse histologique post-mortem, démontrant la présence de neurones dopaminergiques humains projetant dans le striatum hôte. Le travail présenté ici est la première bioproduction d'une thérapie cellulaire pour la maladie de Parkinson dans un bioréacteur mis à échelle, conduisant à une récupération fonctionnelle complète des animaux 16 semaines après la transplantation d’un format cellulaire 3D cryopréservé.