How to support clinical translation in neonatal lung research? Insights from multidisciplinary approaches to enhance our knowledge on normal human lung development in utero (single-nuclei RNA sequencing), provide proof of concept for gene therapy vir

Quelles stratégies pour soutenir la translation clinique en recherche sur le poumon néonatal? Apports d'approches multidisciplinaires visant à améliorer notre compréhension du développement pulmonaire humain normal (single nuclei RNA seqencing), valider la pertinence clinique d’un vecteur viral de thérapie génique sur du tissu pulmonaire humain (precision cut lung slices), et développer une définition consensuelle et des lignes directrices pour reporter les essais cliniques utilisant les cellules stromales mésenchymateuses. Dans ce travail, nous rapportons 3 projets visant à améliorer et soutenir la translation clinique en recherche sur le poumon néonatal.Premièrement, nous décrivons l’utilisation du séquençage d'ARN sur noyaux uniques (single nuclei RNA sequencing ou snRNA-seq) pour étudier le développement pulmonaire humain. Le snRNAseq sur 23,251 noyaux cellulaires isolés à partir de neuf fœtus humains (âges gestationnels de 14 à 19 semaines de gestation) a permis de décrire neuf types cellulaires, incluant des populations cellulaires rares telles que les cellules pulmonaires neuroendocrines. Pour chaque type cellulaire, des gènes marqueurs ont été identifiés et utilisés pour confirmer la répartition spatiale cellulaire au sein du tissu par hybridation in situ en fluorescence (FISH). Les analyses d’enrichissement et de trajectoires développementales ont permis de décrire les modifications des voies moléculaires et de signalisation au sein d’un même type cellulaire en fonction de l'âge gestationnel. L’analyse des interactions ligands-récepteurs a mis en évidence les voies de communications entre les différents types cellulaires. Ces résultats offrent une perspective clinique majeure pour générer des hypothèses de recherche pertinentes pour tout projet étudiant le développement pulmonaire normal ou altéré et développer et valider des modèles de substitution pour étudier le développement pulmonaire humain (organoïdes pulmonaires humains).Le second projet décrit l’utilisation de culture organotypique dérivée de tissu pulmonaire humain pour valider l’utilisation potentielle chez l’humain d’un virus adéno-associé (AAV pour adeno-associated virus) comme vecteur de thérapie génique pour traiter le déficit en protéine B du surfactant pulmonaire. Nous avons développé un modèle de “precision cut lung slices” (PCLS) obtenues à partir de poumons fœtaux humains, ces PCLS pouvaient être maintenues en culture et conserver leur activité métabolique et architecture pendant plus de 7 jours. Les PCLS ont ensuite été utilisées pour valider avec succès la transfection du vecteur AAV dans le parenchyme pulmonaire humain. Cette transfection suivait un effet dose-dépendant et ne présentait pas d’effet délétère (évalué par le niveau d’activité métabolique et l’architecture des PCLS). Ces données démontrent l’intérêt des PCLS issues de poumons humains pour évaluer des thérapeutiques, soulignant l’importance de modèles expérimentaux complexes utilisant du tissu humain en recherche translationnelle.Le troisième projet vise à développer une définition consensuelle pour les cellules stromales mésenchymateuses (Mesenchymal Stromal Cells ou MSC) et des lignes directrices pour reporter des essais cliniques utilisant des MSC pour améliorer la rigueur, la reproductibilité, la transparence de la recherche utilisant les MSC afin de garantir une translation sûre de thérapies cellulaires efficaces en clinique. Notre protocole de recherche combine une méthodologie utilisée pour le développement de consensus appelée méthode Delphi en combinaison avec une stratégie de transmission des connaissances. Nous présentons ici notre protocole de recherche détaillé et les résultats d'une synthèse de la littérature (scoping review) menée pour décrire comment les MSC sont définies et caractérisées en recherche préclinique et clinique. L’analyse de notre échantillon d’études originales a mis en évidence une grande variabilité et des incohérences dans la description des MSC, leurs caractéristiques et leurs conditions de culture. De plus, la majorité des essais cliniques rapportaient de façon variable et non exhaustive ces caractéristiques importantes des MSC. Ce projet souligne l'importance du choix de la méthode d'élaboration de consensus et l’aspect fondamental des stratégies de transmission de savoir en recherche translationnelle.