Résumé
Parmi les nombreuses applications potentielles des cellules souches pluripotentes induites (iPSC), ce travail de thèse s'est intéressé à l'utilisation d'hépatocytes dérivés d'iPSC en thérapie cellulaire. Des hiPSC ont d'abord été générées par transfection itérative d'ARN messagers. L'intégrité génomique de ces cellules a été analysée, en comparaison avec des iPSC générées en parallèle par une méthode virale. Le profil SNP des iPSC-ARN ne diffère pas de celui des fibroblastes de départ, contrairement à celui des iPSC virales, mais le nombre de délétions ou duplications (CNV) ne dépend pas de la méthode de reprogrammation. Cette analyse génomique a également permis de mettre en évidence une lignée iPSC-ARN atypique présentant un remaniement caryotypique complexe, équilibré et stable qui comprend une importante disomie monoparentale, ainsi qu'un défaut dans la capacité de formation de tératomes. La seconde partie de ce travail rapporte la génération d'hiPSC à partir de fibroblastes de patients hémophiles B. Pour corriger le déficit génétique, nous avons utilisé, dans ces iPSC, des nucléases artificielles pour insérer une cassette thérapeutique codant le FIX. La différenciation en hépatocytes de ces iPSC modifiées nous permettra de valider la correction in vitro, et in vivo dans un modèle de souris hémophiles B. Le dernier volet de ce travail consiste à différencier des iPSC simiennes en hépatocytes pour une transplantation autologue dans le foie du singe donneur, après embolisation portale partielle. Nous souhaitons ainsi établir la preuve de principe d'une thérapie cellulaire autologue dans un modèle préclinique de primate non humain.
Among the various potential applications of induced pluripotent stem cells (iPSCs), this Ph.D project focused on the use of iPSC-derived hepatocytes in cell therapy. Human iPSCs have been generated by repeated transfections of messenger RNAs. The genomic integrity of these cells was analyzed, in comparison with iPSCs generated in parallel by a viral method. The SNP profile of mRNA-iPSC is not significantly different from the parental fibroblasts one, in contrary to what we observed with viral-iPSCs. The number of deletions or duplications (CNVs) is not dependent on the reprogramming method. This genomic analysis also highlighted an atypical mRNA-iPSC line displaying a complex, stable and balanced genomic rearrangement including a large region of de novo uniparental disomy, and a defect in teratoma formation capacity. The second part of this work describes the generation of hiPSCs from hemophilia B patients biopsy. To correct the genetic defect, we used artificial nucleases to drive the insertion of a therapeutic cassette coding the FIX gene. The differentiation of these corrected iPSCs into hepatocytes will allow us to validate this correction approach in vitro first and in vivo in a hemophilia B mouse model. The last part of this PHD work focused on differentiating simian iPSCs into hepatocytes to perform an autologous transplantation into the liver of the donor monkey, alter a portal vein embolization. We would like to establish the proof of principle of an autologous iPSC-based therapy in a non-human primate preclinical model.