Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Cellules – Vieillissement – Modèles animaux“

Nous présentons, dans cette revue, les dernières avancées concernant la modélisationin vitrode la barrière de filtration glomérulaire. Ces systèmes, permettant de réduire l’utilisation des modèles animaux, connaissent un intérêt croissant et bénéficient du développement de nos connaissances des cellules souches et de la bioingénierie. Nous discuterons les limites des modèles cellulaires glomérulaires actuels et nous introduirons les méthodes permettant d’obtenir des cellules glomérulaires à partir des cellules souches. Enfin, nous discuterons de l’importance du microenvironnement dans le maintien du phénotype, quels que soient les systèmes utilisés tels que la co-culture, les biomatériaux ou la microfluidique.

Pour accompagner la révolution des cultures cellulaires dérivées de cellules souches pluripotentes humaines, qui permettent la modélisation de maladies, le développement de thérapies et la médecine personnalisée sans recourir à des modèles animaux, les outils d’imagerie adaptés font défaut. La tomographie par cohérence optique plein champ dynamique offre un contraste métabolique pour une ima- gerie haute résolution non invasive, sans marquage, et en direct dans les cultures 2D et 3D, pour l'étude longitudinale de cellules et d'échantillons humains.

Dans les maladies dégénératives de la rétine affectant les photorécepteurs, la transplantation de cellules permettant la restauration de la vision est aujourd’hui envisagée. La dernière décennie a vu des progrès remarquables dans la génération de cellules de rétine à partir de cellules souches pluripotentes humaines avec, en particulier, le développement de systèmes de culture en trois dimensions (3D) permettant la génération d’organoïdes de rétine. Dans cette revue, nous faisons un état des lieux sur les stratégies précliniques menées dans des modèles animaux pour le remplacement des photorécepteurs par des photorécepteurs dérivés de cellules souches et présentons les obstacles importants qui restent à être surmontés.

En raison de sa simplicité d’utilisation, la culture cellulaire reste le matériel de choix pour l’étude des mécanismes impliqués dans le cancer. Toutefois, la mise en culture des cellules est souvent responsable de la perte de certaines de leurs caractéristiques et de l’acquisition de nouvelles propriétés. Aussi, les modèles animaux sont essentiels à l’étude des phénomènes physiologiques et pathologiques comme la tumorigenèse. Parmi les modèles animaux utilisés en cancérologie, le poisson zèbre apparaît comme un modèle particulièrement pertinent. En effet, la facilité et les faibles coûts d’élevage du poisson zèbre, tout comme le large éventail de possibilités en termes de manipulation génétique et d’imagerie in vivo classent ce modèle vertébré parmi les outils les plus remarquables pour l’étude du cancer. Cette revue a pour objectif de faire le point sur les apports et le potentiel du poisson zèbre dans la lutte contre le cancer.

La transgenèse animale a été réalisée avec succès pour la première fois il y a 17 ans. De nombreuses utilisations de cette technique existent pour la recherche fondamentale. Elles consistent à ajouter, à inactiver ou à remplacer spécifiquement des gènes dans les génomes des animaux. Ces expériences apportent une moisson d’informations incomparables sur le fonctionnement du génome et sur les mécanismes de régulation des fonctions biologiques. De nombreux modèles animaux sont également obtenus pour l’étude de maladies humaines. La production de protéines recombinantes dans le lait d’animaux transgéniques est en passe de devenir une réalité industrielle. Le transfert de certains organes (coeur, rein, poumon...) et cellules (pancréas, foie) de porcs transgéniques à l’espèce humaine est un objectif qui ne paraît plus inaccessible. Les applications de la transgenèse pour l’amélioration des productions animales sont encore à peu près inexistantes. Elles se cantonnent essentiellement à l’obtention de modèles pour des études de gènes et de fonctions biologiques particulières. La difficulté et le coût de la transgenèse chez les animaux domestiques sont une des causes essentielles de la lenteur des applications dans ce domaine. Toutefois, le transfert de gène dans des cellules foetales cultivées suivi de leur transfert dans des ovocytes énucléés devrait contribuer grandement à améliorer cette situation. La transgenèse appliquée directement aux animaux d’élevage pour obtenir de nouvelles lignées ayant des caractéristiques génétiques intéressantes a toutes les chances de s’imposer dans les années qui viennent. La transgenèse ne saurait toutefois se substituer aux autres techniques (sélection génétique, vaccination, maîtrise de la reproduction...) qui elles-mêmes font de rapides progrès pour améliorer la production animale. La transgenèse doit plutôt être considérée comme une technique supplémentaire pour améliorer les productions animales.

Avec le vieillissement des populations, nos sociétés doivent faire face à l’émergence d’un nombre exponentiel de patients atteints de maladies chroniques dégénératives liées à l’âge, telles que l’arthrose ou l’ostéoporose. Le « mieux » vieillir sera ainsi au centre des prochains défis médicaux par un maintien de l’autonomie des sujets âgés et une réduction des coûts des services de santé. Au cours des 5 dernières années, en se fondant sur des modèles murins innovants ou des études in vitro, de nombreuses équipes ont démontré que plusieurs pathologies dégénératives liées à l’âge avaient en commun une accumulation délétère de cellules dites sénescentes. Sous le concept de sénolyse, il a ainsi été proposé d’éliminer pharmacologiquement ces cellules afin de retarder l’émergence de ces pathologies chroniques du sujet âgé. Nous nous proposons ici de faire le point sur les stratégies récemment mises en place, permettant l’identification de composés sénolytiques, ainsi que de définir leurs utilisations thérapeutiques comme traitement de l’arthrose et de l’ostéoporose.

RÉSUMÉDes données de référence nationales et représentatives de l’Étude longitudinale canadienne sur le vieillissement (ÉLCV) ont été utilisées pour évaluer si la possession d’un animal de compagnie était associée à la participation sociale et à la satisfaction de vivre des personnes âgées (≥65 ans, n= 7,474). Des statistiques descriptives ont permis de distinguer les modalités de la possession d’animaux dans la population canadienne plus âgée, et des modèles de régression logistique ont été utilisés pour estimer les associations entre la participation sociale et la satisfaction de vivre de personnes âgées possédant ou non des animaux. Un tiers des personnes âgées de l’échantillon ont rapporté posséder des animaux. En moyenne, les personnes possédant des animaux avaient une satisfaction de vivre inférieure (OR=0,73, p<0,001) et participaient à moins d’activités sociales, récréatives et culturelles sur une base régulière (OR=0,73, p<0,001) que les personnes sans animaux; cependant, les personnes avec animaux n’étaient pas moins satisfaites de leur niveau actuel de participation sociale que celles sans animaux. Pour les propriétaires d’animaux dont la participation sociale était compromise, les animaux semblaient constituer un facteur de protection dans certaines circonstances. Des caractéristiques individuelles et des facteurs structurels liés au cadre conceptuel des Collectivités amies des aînés de l’Organisation mondiale de la Santé ont permis de mieux comprendre ces résultats.

La prolactine (PRL), hormone de la lactation par excellence, est majoritairement synthétisée et sécrétée par les cellules lactotropes de l’antéhypophyse. Ses actions sont médiées par le récepteur transmembranaire de la prolactine (PRLR). Alors que plus de 300 fonctions différentes ont été attribuées à cette hormone selon les espèces, son rôle chez l’Homme reste limité au développement de la glande mammaire et à l’allaitement. Les pathologies en lien avec la PRL sont essentiellement celles rencontrées en cas d’hypersécrétion de cette hormone. En effet, l’hyperprolactinémie entraîne l’altération du fonctionnement de l’axe gonadotrope chez l’homme comme chez la femme. Ainsi, l’hyperprolactinémie est une étiologie fréquente d’hypogonadisme hypogonadotrope acquis et l’une des principales causes d’anovulation et d’infertilité chez la femme. Ces dernières années, les études de modèles murins invalidés pour le PRLR, de manière globale ou conditionnelle dans l’hypophyse, ont permis d’apporter de nouveaux éléments dans la compréhension de la régulation des axes gonadotrope et lactotrope. Il est maintenant démontré que la prolactine exerce des actions autocrines ou paracrines sur les cellules lactotropes in vivo. Une des avancées majeures a été de mieux comprendre, à l’aide des modèles murins, l’impact de l’hyperprolactinémie sur l’axe gonadotrope. C’est ainsi qu’il a pu être établi que, comme chez les rongeurs, l’hypogonadisme hypogonadotrope chez les patientes atteintes d’hyperprolactinémie est médié par un déficit de sécrétion de kisspeptine hypothalamique, et que l’axe gonadotrope peut être restauré par l’administration intraveineuse de kisspeptine. Les mécanismes de tumorigenèse lactotrope des animaux Prlr −/− restent cependant incomplètement compris et transposables dans l’espèce humaine, puisque, jusqu’à présent, l’unique patiente porteuse d’une mutation bi-allélique perte de fonction du PRLR ayant fait l’objet d’une publication présentait une imagerie hypophysaire sans anomalie.

La sénescence cellulaire est un état cellulaire caractérisé par un arrêt stable du cycle cellulaire, de nombreux changements intracellulaires et un phénotype de sécrétion. Ce processus peut être néfaste dans de nombreux contextes, mais il peut aussi être bénéfique, comme au cours du développement embryonnaire. A ce jour, il n'existe pas de marqueurs spécifiques de la sénescence cellulaire. Dans ce projet de thèse, j'ai validé un nouveau modèle murin de sénescence, la souris p21-mCherry-CreERT2, in vitro et in vivo. J'ai ensuite utilisé cette souris pour définir le transcriptome de la sénescence développementale des membres embryonnaires. Cette signature de la sénescence développementale a ensuite été utilisée pour réaliser une méta-analyse avec 18 autres études sur la sénescence, et a permis d'identifier de nombreux gènes candidats qui pourraient être de nouveaux marqueurs ou médiateurs de la sénescence
Cellular senescence is a cellular state characterized by stable cell cycle arrest, numerous intracellular changes and a secretory phenotype. This process can be detrimental in many contexts, but can also be beneficial, for example during embryonic development. To date, there are no specific markers of cellular senescence. In this thesis project, I validated a new mouse model of senescence p21-mCherry-CreERT2, in vitro and in vivo. I then used this mouse to define the transcriptome of embryonic limb developmental senescence. This developmental senescence signature was then used to perform a meta-analysis with 18 other senescence studies, and identified numerous candidate genes that could be novel markers or mediators of senescence

Cette thèse a pour but d'apporter des éléments novateurs sur le lien entre la balance antioxydante, le vieillissement et le cancer, notamment au travers des aspects mitochondriaux. Une place importante est consacrée aux études de stratégies nutritionnelles pour prévenir le vieillissement et le cancer. Ainsi la restriction alimentaire et le jeûne alterné et la supplémentation avec du sélénium ont montré une efficacité très significative, contrairement à la DHEA. Une place importante est aussi accordée aux études de corrélation entre le vieillissement et la longévité et différents paramètres liés au stress oxydant : corrélation entre la mémoire et les enzymes antioxydantes dans le cerveau et l'hippocampe, lien entre l'oxydation de l'ADN et la longévité par mesure de la concentration urinaire de la 8-oxo-dGuo. Dans ce cas, la corrélation obtenue présente un grand intérêt prédictif. Pour conclure, nous analysons la corrélation entre les défenses antioxydantes et la longévité des insectes
Our thesis aimed to establish new perspectives about the link between the antioxidant status, the aging process and the cancer process, considering essentially the role played by mitochondria. A major part of our studies was devoted to evaluate nutritional strategies to prevent aging and cancer. Our objectives were to study the effects of calorie restriction or alternate feeding, selenium supplementation, that all proved striking efficacy, in contrast with the lack of effect of DHEA sulfate supplementation. A number of correlation studies between aging, longevity and various parameters of oxidative stress were evaluated: link between memory and antioxidant enzymes in brain and hippocampus, link between longevity and urinary level of 8-oxo-dGuo, the later appearing as highly significant. We concluded the thesis by the analysis of the correlation between the antioxidative defense system and the insect longevity

Cette thèse a eu pour but d'explorer deux stratégies des plus innovantes en transplantation : la xénotransplantation (Xt) et l'induction de tolérance en allotransplantation (At), chez le primate, entant que modèle préclinique pertinent. La partie Xt a exploré les différents mécanismes impliqués dans le rejet humoral aigu d'une xénogreffe. Notre modèle animale étudie la xénotransplantation de reins de porcs transgéniques pour les molécules régulant le complément humain (MRCh) chez le babouin. Nous avons montré que les rejets humoreaux aigus, y compris dans un contexte d'utilisation d'organes transgéniques pour les MRCh, s'accompagnaient de dépôts dans les greffons d'IgM et de complément (jusqu'à la phase terminale). Ainsi ce deuxième niveau de rejet xénogénique apparaît plutôt qu'une entité particulière, comme une forme de rejet hyperaigu retardé dans le temps par nos diverses interventions. Ce rejet est associé à une réponse majoritairement de type inné avec un infiltrat cellulaire associé à un environnement proinflammatoire et cytotoxique. Cette réponse peut être diminuée par certains protocoles d'immunosuppression. De façon surprenante, la survie du greffon n'est pas prolongée ni par une immunoadsorption unique avant greffe ni par la Mitoxantrone, nouvel agent immunosuppresseur en xénotransplantation, ciblant les cellules B. Ces données doivent être rééxaminées chez le porc " Knockout " pour l'antigène Gal, cible principale de la réponse humorale. L'objectif de la seconde partie a été d'explorer diverses façons d'induire une tolérance en allotransplantation chez le babouin, en tenant compte des acquis issus des stratégies établies chez le rongeur et in vitro, notamment l'inhibition des voies de costimulation et l'utilisation de cellules dendritiques (CD). Nous avons testé l'inhibition de la costimulation seule et en association avec la Rapamycine, immunosuppresseur facilitant potentiellement l'induction de tolérance chez le rongeur. Cette dernière stratégie s'est révélée uniquement immunosuppressive, et d'autres manœuvres immunologiques doivent être testées afin d'établir un état de tolérance. Nous avons également caractérisé pour la premier fois les CD de babouin, dérivées in vitro à partir de précurseurs de la moelle osseuse ou du sang périphérique. D'autres études in vitro sont nécessaires afin de vérifier la capacité d'induction de tolérance de ces cellules avant de les utiliser in vivo chez le babouin, soit seule, soit en association avec des inhibiteurs des voies de costimulation ou des immunosuppresseurs
The aim of this PhD was to explore the most innovative strategies in the field of transplantation: xenotransplantation (Xt) and tolerance induction in allotransplantation (At), in the non human primate, a relevant preclinical model. The objective of the Xt part was to explore the various immunological mechanisms involved in the acute humoral xenograft rejection of porcine organs transgenic for human complement regulatory molecules (hCRM) by baboons. In our studies acute humoral xenograft rejection appeared to be similar to hyperacute rejection, albeit delayed in time and less aggressive, involving intragraft IgM deposition and complement activation through to the terminal membrane attack complex, even in the case of hCRM-transgenic organs. Rejection was also associated with an innate type response to the xenograft manifest as an cellular infiltrate creating a proinflammatory and cytotoxic environment, which, in some cases, was susceptible to immunosuppression. Surprisingly, survival was not prolonged by a single pretransplant immunoadsorption or by specific B cell-targeted immunosuppression with Mitoxanotrone, a novel agent in xenotransplantation. These issues will now need to be investigated in the case of the recently developed pigs negative for the Gal antigen, the initiator of this so far insurmountable humoral response. The objective of the At part was to explore different ways of inducing transplantation tolerance in the baboon based on strategies already established in vitro and in rodents, namely costimulation blockade and dendritic cells (DC). We firstly tested costimulation blockade alone and in combination with the potentially tolerance facilitating immunosuppressor, Rapamycin, and found this to be immunosuppressive only. This approach will now have to be supplemented with other immunological manoeuvres in order for tolerance to be achieved. We also extensively characterised baboon DC for the first time, derived in vitro from bone marrow and peripheral blood precursors. Further in vitro studies are now necessary to check the tolerance inducing capacity of these DC before they can be used as part of a protocol in vivo in the baboon, either alone, or in combination with costimulation blockade or immunosuppression

Les maladies allergiques sont en constante augmentation tant en prévalence qu'en gravité. Les mécanismes physiopathologiques connus impliquent l'induction d'une réponse Th2 par les cellules dendritiques, conduisant à une production d'IgE et une inflammation. L'immunité innée a récemment été mise en avant dans le contrôle de l'immunité adaptative, spécifique de l'antigène. Cependant, le rôle des cellules Natural Killer (NK), cellules de l'immunité innée connues essentiellement pour leurs fonctions anti-tumorales et anti-microbiennes, est encore inconnu dans la pathologie allergique. Néanmoins, quelques études ont montré une modification de certaines sous-populations de cellules NK chez les patients asthmatiques allergiques. Le but général du travail de thèse était d'étudier le rôle des cellules NK dans l'asthme allergique. Dans un premier temps, les variations quantitatives et qualitatives des cellules NK, ainsi que l'effet de leur déplétion ont été évalués dans l'asthme expérimental. Dans un deuxième temps, l'effet de CCL18, chimiokine impliquée dans l'asthme allergique, a été étudié sur les cellules NK de sujets non allergiques et de sujets allergiques. Tout d'abord, le premier modèle murin d'asthme expérimental utilisé était celui très largement décrit chez les souris BALB/cByJ, consistant en deux sensibilisations systémiques d'ovalbumine (OVA) et d'alum suivies de trois provocations allergéniques d'OVA par aérosols. Chez les souris sensibilisées et provoquées à l'OVA, une augmentation du nombre de précurseurs de cellules NK, mais également du nombre de cellules NK, et plus particulièrement des cellules NK immatures, a été observé dans les ganglions médiastinaux (ganglions drainant les poumons). Celle-ci était accompagnée d'une augmentation du pourcentage de cellules NK ayant incorporé du BrdU. Outre ces variations quantitatives, nous avons également montré que les cellules NK étaient activées. Dans les poumons, le nombre de cellules NK n'était pas significativement modifié chez les souris sensibilisées et challengées à l'OVA comparativement aux souris contrôle. Néanmoins, une diminution non significative du nombre de cellules NK, et plus particulièrement des cellules NK les plus matures chez les souris sensibilisées et provoquées à l'OVA a été observée. De plus, comme dans les ganglions médiastinaux, les cellules NK pulmonaires étaient activées. Nous avons ensuite évalué l'effet de la déplétion des cellules NK par administration de l'anticorps anti-ASGM1 avant les provocations allergéniques sur l'inflammation pulmonaire allergique. Chez les souris sensibilisées et provoquées à l'OVA, la déplétion en cellules NK diminuait significativement l'éosinophilie dans les lavages bronchoalvéolaires, sans affecter pour autant l'hyperréactivité bronchique et les taux sériques d'immunoglobulines spécifiques de l'OVA (IgE, IgG2a et IgG1) (Article soumis). La déplétion des cellules NK par l'anti-ASGM1 n'étant pas totale (73%), nous avons choisi de reproduire ces expériences chez les souris NKDTR qui expriment le récepteur de la toxine diphtérique dans le promoteur du gène NKp46, permettant la déplétion spécifique et plus efficace (>90%) des cellules NK (Collaboration Pr E Vivier et Dr T Walzer). Ces souris étant de fond génétique C57BL/6, nous avons mis au point un autre modèle de sensibilisation allergique pulmonaire. Les souris ont reçu deux sensibilisations systémiques d'ovalbumine (OVA) et d'alum suivies de deux séries de trois provocations allergéniques d'OVA par voie intranasale. Dans les ganglions médiastinaux, contrairement au modèle précédent, aucune modification du nombre de cellules NK et de la distribution des sous-populations n'a été observée chez les souris sensibilisées et provoquées à l'OVA. D'un point de vue phénotypique, chez les souris sensibilisées et provoquées à l'OVA, les cellules NK étaient activées et l'expression membranaire du CD107a augmentée témoignant ainsi d'une dégranulation. Dans les poumons, le pourcentage de cellules NK les plus matures était diminué chez les souris sensibilisées et provoquées à l'OVA. Les cellules NK pulmonaires étaient également activées et l'expression membranaire de CD107a augmentée. Le pourcentage de cellules NK exprimant l'IFN-g était diminué. Concernant CCL18, cette dernière est une chimiokine produite préférentiellement au niveau du poumon. Dans le laboratoire, il a été montré que la production de CCL18 était augmentée chez les patients asthmatiques, et qu'elle recrutait les lymphocytes Th2 et les basophiles, suggérant le rôle de cette chimiokine dans l'asthme allergique. Notre objectif était d'évaluer la réponse des cellules NK isolées du sang périphérique de sujets allergiques vis-à-vis de CCL18 et de la comparer à celle de sujets non allergiques. Le récepteur de CCL18 étant encore inconnu, nous avons analysé son expression par les cellules NK par la fixation de CCL18 biotinylé. L'étude en cytométrie en flux a révélé que des cellules NK de donneurs allergiques et non allergiques exprimaient un récepteur pour CCL18. De plus, nous avons montré que les cellules NK de sujets allergiques et non allergiques migraient en réponse à CCL18, et ce dans une voie dépendante des protéines G. L'attraction des cellules NK par CCL18 était dépendante du donneur, mais indépendante du statut allergique. Aucune attraction préférentielle d'une sous-population de cellules NK (CD56hi ou CD56lo) par CCL18 n'a été mise en évidence. CCL18 était également capable de stimuler la cytotoxicité des cellules NK de sujets allergiques et de donneurs non allergiques, vis-à-vis des cellules cibles Jurkat. Les réponses étaient variables en fonction du donneur, mais une fois encore étaient indépendantes du statut allergique. Enfin, CCL18 n'induisait pas de production de cytokines (IFN-g et TNF-a) par les cellules NK de sujets allergiques et non allergiques. Au vu de l'ensemble de ces résultats, nous pouvons conclure que les cellules NK de sujets allergiques sont attirées et activées par CCL18 de façon similaire aux cellules NK de sujets non allergiques. En résumé, ces travaux ont permis de montrer que, dans un modèle murin d'asthme allergique, les cellules NK s'accumulent dans les ganglions médiastinaux et semblent réguler l'éosinophilie pulmonaire. Nous avons également montré que les cellules NK de sujets allergiques ne présentaient pas de dysfonctionnement dans la réponse vis-à-vis de CCL18 comparativement aux sujets non-allergiques.

La repopulation du foie par avantage sélectif des hépatocytes humains réimplantés sur les hépatocytes résidents, ouvre d'incontestables possibilités pour l'étude des agents infectieux à tropisme hépatique capable d'infecter uniquement les hépatocytes humains. L'obtention d'un modèle murin permettrait donc de mieux comprendre les mécanismes d'infection et de réplication par le VHC, le VHB et le Plasmodium falciparum afin de mieux appréhender leur potentiel pathogénique et de tester de nouvelles stratégies thérapeutiques. L'objectif de mon travail a été de reproduire le modèle murin de régénération hépatique (Alb-uPA/SCID) et d'améliorer ce modèle en diminuant le rejet de la greffe. Pour cela les souris ont été traitées afin de diminuer l'activité des macrophages et des cellules NK. Une amélioration du maintien et de la survie des hépatocytes humains transplantés chez les souris traitées a été constatée par une augmentation significative de la sécrétion de l'albumine et de l'alpha 1 anti-trypsine humaine ainsi que du nombre de foyers d'hépatocytes humains. De plus, le niveau de la différenciation hépatocytaire a été confirmé par la susceptibilité des hépatocytes humains à l'infection par le Plasmodium falciparum. Nous avons pu valider un nouveau protocole, ex vivo, de transfert de gènes dans des hépatocytes humains à l'aide d'un vecteur FLAP-ADN lentiviral. Le repeuplement du foie de souris Alb-uPA/SCID par les hépatocytes génétiquement modifiés à l'aide d'une technique de transduction ex vivo des hépatocytes en suspension est un point très important qui soutien l'idée de thérapie génique du foie. Ce protocole peut être appliqué dans les différentes pathologies du foie : hémophilies A et B, maladie de Pompe, maladie de Tay-Sachs… Hélène Strick-Marchand et coll. Ont isolé et caractérisé in vitro plusieurs lignées hépatiques embryonnaires [cellules nommées BMEL (« bipotential mouse embryonic liver »)] à partir de souris sauvages de fond génétique différent. Ces lignées sont composées de cellules bipotentielles, ayant la capacité de se différencier en hépatocytes ou en cholangiocytes après induction. Dans les conditions expérimentales testées, les cellules BMEL-GFP participent à la régénération hépatique chez la souris Alb-UPA/SCID. De plus, nos résultats démontrent que des lignées cellulaires non-transformantes sont capables in vivo de se différencier en hépatocytes et en cellules biliaires. Les hépatocytes en culture permettent des études de pharmacotoxicité mais la disparition précoce du cytochrome P450 et de certains enzymes du métabolisme limite l'utilisation des hépatocytes humains cultivé in vitro. Il n'existe pas actuellement de système pouvant reproduire le métabolisme hépatique in vivo. La détection (par RT-PCR en temps réel) de plusieurs sous-familles de cytochromes P-450 chez la souris avec un « foie humanisé » démontre que les hépatocytes humains ainsi transplantés ne perdent pas les facultés de synthèse des nouveaux enzymes hépatiques, en particulier des enzymes du cytochrome P450. De ce fait, l'obtention, le maintien et la multiplication d'hépatocytes humains constituent un enjeu stratégique important pour l'étude de l'hépatotoxicité des médicaments in vivo
Human hepatocytes are essential for medical research, however are in very limited supply. Il has been recently reported that immunodeficient mice can be engrafted with human hepatocytes that remain susceptible to some extent to HBV and HCV. We combined these finding with previous indication that depletion of non-adaptative defences was critical to the survival of heterologous grafts. In Alb-upA/SCID mouse, the depletion of macrophages and NK cells dramatically improved the survival of human hepatocytes. The differentiation status of transplanted human hepatocytes was further confirmed by their receptivity to Plasmodium falciparum liver stages development for which no permissive cell line exist. In the present study, we have shown that primary human and rat hepatocytes can be efficiently transduced with a FLAP lentiviral vector without the need for plating and culture. Moreover, transplanted into Alb-uPA/SCID mouse liver, lentivirally transduced primary human hepatocytes extensively repopulated their liver and maintained a differentiated and functional phenotype as assessed by stable detection of human albumin an antitrypsin in the serum of the serum of the animals for months. This work therefore opens new perspectives for the development of human clinical trials based on liver-directed ex vivo gene therapy. Hélène Strick and al. Show that bipotential mouse embryonic liver (BMEL) cell lines are bipotential and differentiate into both hepatocyte and bile ducts. In this study we show that BMEL stem cell lines participate in liver regeneration in Alb-uPA/SCID transgenic mice. In the liver, the BMEL cells proliferate and differentiate into hepatocytes and bile ducts. This is the first report that immortalized stem cell lines not only are competent to participate in the repair of a damaged tissue, but that they can differentiate into two major epithelial cell types of a complex organ, hepatocytes and bile ducts. Once obsorbed, a drug under goes a collection of complex mechanisms of transformation, resulting in its elimination. Among the enzymatic system involved in the detoxification, the cytochromes P450 are, in most cases, responsible of the metabolism of drugs in the liver. In this study, we show that the livers of the Alb-uPA/SCID mice (transplanted with human hepatocytes) expressed a lot of Cytochromes P450 involved in the metabolism of drugs

Pour progresser, la recherche en biologie animale s’appuie sur des données obtenues à partir de prélèvements faits sur des êtres vivants et sur différents modèles complémentaires. Ces modèles miment tout ou partie de l’être vivant étudié et reposent sur la modèlisation informatique (approche in silico), sur l’analyse de molécules en « tubes » et la culture de cellules ou de tissus (in vitro) et sur le recours aux animaux (in vivo). Les modèles in silico et in vitro sont très utilisés mais ne permettent pas, à l’heure actuelle, de reproduire la complexité d’un organisme vivant. L’utilisation des animaux en sciences reste d’actualité, et est menée dans un cadre juridique et éthique qui protège les animaux et exige le respect de leur bien-être. Dans les pages qui suivent, sont présentés le cadre européen actuellement en vigueur et les justifications de l’utilisation des animaux à des fins scientifiques au niveau international et au sein de l’établissement utilisateur d’animaux qu’est l’Université de Limoges.