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Publié par | Thesee |
Nombre de lectures | 41 |
Langue | English |
Poids de l'ouvrage | 7 Mo |
Extrait
UNIVERSITE D’EVRY VAL D’ESSONNE
Ecole Doctorale des génomes aux organismes
Thèse de Doctorat
Spécialité : Neurosciences
Présentée par
Laetitia AUBRY
Pour l’obtention du grade de Docteur de l’Université d’Evry Val d’Essonne
Exploration du potentiel thérapeutique des cellules
souches embryonnaires humaines pour la thérapie
cellulaire de la maladie de Huntington.
Soutenue le 5 décembre 2008, devant le jury constitué de :
Rapporteur Pr Anne-Catherine BACHOUD-LEVI Pr Stéphane VIVILLE
Examinateur Pr Etienne-Emile BAULIEU
Examinatrice Pr Jeanine TORTAJADA Dr Sandrine HUMBERT
Directeur de Thèse Dr Marc PESCHANSKI
Dr Anselme PERRIER Co-directeur de Thèse
1 2Sommaire
Sommaire .................................................................................................................................. 1
Liste des abréviations............................................................................................................... 5
Résumé....... 9
Abstract.... 10
Introduction ............................................................................................................................ 11
1. La maladie de Huntington................................................................................................ 13
1.1. Signes cliniques et traitements symptomatiques...................................................... 13
1.1.1. Signes cliniques. 13
1.1.2. Traitements symptomatiques............................................................................ 14
1.2. Caractéristiques génétiques...................................................................................... 14
1.3. Huntingtine et mécanismes physiopathologiques. ................................................... 16
1.3.1. Mécanismes associés au gain de fonction toxique........................................... 17
1.3.1.1. Dysfonctionnement mitochondrial et perturbations du métabolisme
énergétique. .................................................................................................................. 18
1.3.1.2. Excitotoxicité. .......................................................................................... 19
1.3.2. Mécanismes associés à la perte de fonction de la huntingtine sauvage. .......... 22
1.3.3. Hypothèse quant à la vulnérabilité préférentielle du corps strié. ..................... 23
1.3.4. Conclusion sur la physiopathologie de la MH. ................................................ 24
1.4. Neuropathologie....................................................................................................... 25
1.4.1. Organisation structurale et fonctionnelle du striatum. ..................................... 25
1.4.1.1. Organisation cellulaire. ............................................................................ 26
1.4.1.2. Les neurones moyens épineux et la protéine DARPP-32. ....................... 27
1.4.1.3. Organisation microstructurale.................................................................. 30
1.4.1.4. Afférences, efférences et fonction du striatum au sein des ganglions de la
base………................................................................................................................... 30
1.4.2. Anatomopathologie. ......................................................................................... 33
2. Approches thérapeutiques de la maladie de Huntington.................................................. 35
2.1. Approches pharmacologiques. ................................................................................. 35
2.2. Thérapie génique neuroprotectrice........................................................................... 36
2.3. Thérapie cellulaire de la ma .................................................... 38
2.3.1. Modèles animaux pour les études de transplantation....................................... 39
2.3.2. Greffe de neurones striataux fœtaux : de la recherche expérimentale aux essais
cliniques. .......................................................................................................................... 41
2.3.2.1. Etudes expérimentales et pré-cliniques.................................................... 41
2.3.2.2. Les essais cliniques .................................................................................. 49
2.3.3. Sources alternatives de tissus donneurs. .......................................................... 52
3. Cellules souches embryonnaires humaines et différenciation neuronale......................... 55
3.1. Aspects cellulaires et moléculaires du développement striatal. ............................... 55
3.1.1. Morphogenèse du télencéphale. ....................................................................... 56
3.1.1.1. Première étape du développement du SNC : rappel................................. 56
3.1.1.2. Structure du télencéphale. ........................................................................ 58
3.1.2. Voies de signalisation impliquées dans le développement du télencéphale. ... 60
3.1.3. Facteurs de transcription mis en jeu dans le développeme 62
13.1.4. Conclusion sur les aspects développementaux................................................. 64
3.2. Les cellules souches embryonnaires humaines. ....................................................... 64
3.2.1. Origine et dérivation des cellules hES. ............................................................ 64
3.2.2. Caractérisation, propriétés et culture des cellules hES. ................................... 65
3.2.2.1. Caractérisation des cellules hES. ............................................................. 65
3.2.2.2. Propriétés des cellules hES ...................................................................... 67
3.2.2.3. Culture des cellules hES........................................................................... 70
3.2.3. Induction, spécification et différenciation neurale des cellules hES............... 71
3.2.3.1. Induction neurale des cellules hES in vitro.............................................. 71
3.2.3.2. Spécification et différenciation neurale des cellules hES in vitro............ 74
3.3. Cadre législatif français et recherche sur l’embryon et les cellules hES. ................ 77
4. Problématique................................................................................................................... 78
Résultats .................................................................................................................................. 79
1. Etude du potentiel de différenciation des cellules hES in vitro et dans un modèle rongeur
de la maladie Huntington. ........................................................................................................ 81
1.1. Elaboration du protocole de différenciation permettant la production de progéniteurs
striataux à partir de cellules hES in vitro. ............................................................................ 81
1.2. Xéno-transplantation de progéniteurs de neurones striataux dérivés de cellules hES
dans un modèle rongeur de la maladie de Huntington. ........................................................ 82
1.3. Conclusion................................................................................................................ 83
2. Optimisation du protocole d’induction neurale : produire plus efficacement des
précurseurs neuraux d’une manière plus directement applicable aux essais cliniques. ........... 85
2.1. Induction neurale des cellules hES en milieu « N2B27 » in vitro. .......................... 85
2.2. Effets des inhibiteurs Noggin et SB431254 sur l’induction neurale des hES in vitro.
.................................................................................................................................. 86
2.3. Conclusion. 88
Discussion et perspectives...................................................................................................... 89
1. Discussion ........................................................................................................................ 91
1.1. Des cellules souches embryonnaires humaines aux populations striatales : Clefs de
lecture de la production in vitro de greffons pour la thérapie cellulaire de la MH. ............. 91
1.2. Greffons neuraux issus de cellules hES : maturation striatale in vivo et perspectives
thérapeutiques....................................................................................................................... 95
1.3. Surprolifération des greffons neuraux issus de cellules hES : un obstacle majeur de
nature « pathologique » ou « physiologique » pour l’appli