IHU CESTI : population MuStem, vers une proposition innovante de thérapie cellulaire pour le traitement des affections musculaires
Au sein de l’UMR 0703 INRA/Oniris PAnTher, Karl Rouger et son groupe s’intéresse aux cellules progénitrices/souches qui constituent une cible prometteuse pour le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques pour le traitement des affections musculaires et en particulier des dystrophies musculaires. L’objectif du programme « MuStem », soutenu par l’IHUB CESTI, est d’évaluer d’un point de vue thérapeutique l’utilisation d’une population de cellules progénitrices dérivées du muscle squelettique (appelées MuStem) dans le domaine de la médecine régénératrice du tissu musculaire pathologique.
Après avoir isolé et caractérisé une population de cellules MuStem à partir de muscle de chien sain, l’équipe du Dr Rouger a montré dans un modèle canin cliniquement pertinent pour la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD), que l’injection de ces cellules chez l’animal entraînait la préservation de son état clinique général et la réduction des altérations du tissu musculaire ; révélant ainsi l’efficacité thérapeutique des cellules MuStem. Cependant, l’impact sur la restauration de la dystrophine, protéine responsable de la DMD, reste limité.
Des études complémentaires (transcriptomique, protéomique, miRNAs) montrent que le traitement par les cellules MuStem impacte non seulement les voies cellulaires de la régénération musculaire mais aussi celles de la dégradation protéique et de la protection contre le stress oxydatif.
Du point de vue immunitaire, la preuve de concept montrant l’efficacité des cellules MuStem a été dans un 1er temps établi avec un traitement immunosuppresseur continu très efficace mais qui induit des effets indésirables sur le long terme. Les expériences réalisées dans un 2nd temps avec une immunosuppression transitoire montrent qu’un traitement limité à la période de l’injection suffit à éviter une réponse immune contre les cellules MuStem, permettant un effet thérapeutique équivalent à celui observé dans les conditions initiales.
Forts de ces résultats prometteurs, le Dr Rouger et son équipe ont défini un protocole codifié et reproductible pour isoler une population MuStem équivalente chez l’Homme, population qui a ensuite été caractérisée de façon approfondie. Cette étude a notamment montré la grande stabilité de ces cellules durant leur expansion in vitro ainsi que leur potentiel de régénération musculaire in vivo après injection dans un modèle murin de muscle lésé. L’objectif ultime étant de traiter les patients atteints de dystrophie musculaire, le groupe de recherche a développé d’ores et déjà un procédé d’expansion des cellules compatible avec un grade GMP, anticipant ainsi le transfert vers une production de médicament thérapeutique.
Ces travaux ont fait l’objet de plusieurs publications scientifiques dans des revues internationales à comité de lecture :
– Saury et al. (2018) Human serum and platelet lysate are appropriate xeno-free alternatives for clinical-grade production of human MuStem cell batches. Stem Cell Research & Therapy (in press)
– Lorant et al. (2018) Skeletal muscle regenerative potential of human MuStem cells following transplantation into injured skeletal muscle. Molecular Therapy, 26(2):618-633.,
– Dubreil et al. (2017). NIR-II Multi-Harmonic Imaging of Nanoparticle-Labeled Stem Cells as Effective Monitoring Tool in Tissue Depth. ACS Nano, 1(7):6672-6681.
– Lardenois et al. (2016) Quantitative proteome profiling of dystrophic dog skeletal muscle reveals a stabilized muscular architecture and protection against oxidative stress after systemic delivery of MuStem cells. Proteomics, 16(14):2028-2042
– Robriquet et al. (2015). Differential Gene Expression Profiling of Dystrophic Dog Muscle after MuStem Cell Transplantation. PLoS One, 10(5): e0123336.
Pour plus de renseignements, n’hésitez pas à contacter Christine Chauveau (Université de Nantes) ou Karl Rouger (Oniris).