Les plaquettes, sont des éléments essentiels de l’hémostase. Certaines pathologies ou traitements conduisent à une altération du nombre ou des fonctions des plaquettes. La transfusion de plaquettes issues du don de sang est alors un traitement privilégié pour assurer le contrôle de l’hémostase. Les besoins croissants en dons associés à la faible durée de stockage des plaquettes conduisent fréquemment à des situations de flux tendus et une forte pression sur les réseaux logistiques. Il est donc utile d’envisager la production de plaquettes in vitro. Ce type de production est limité au laboratoire de recherche et son efficacité reste encore très insuffisante pour considérer une production à grande échelle. Le but de ce projet est donc de mieux comprendre les mécanismes de la production de plaquettes afin d’améliorer leur production in vitro. Les plaquettes sont produites par des cellules spécialisées de la moelle osseuse, les mégacaryocytes (MK). Les cellules souches hématopoïétiques (CSH) sont la source de l’ensemble des cellules des lignées hématopoïétiques, en particulier des MK. La mégacaryopoïèse est le processus complexe qui conduit au développement de MK à partir des CSH. Les CSH produisent des progéniteurs hématopoïétiques qui s’engagent progressivement vers la voie mégacaryocytaire (MKp) en passant par des phases de prolifération, de différentiation et de maturation pour conduire à la production de MK matures capables de libérer dans la circulation sanguine les 1011 plaquettes produites par jour chez l’Homme. Pour l’ensemble des étapes qui vont de la CSH au MK mature libérant des plaquettes dans la circulation, les cellules hématopoïétiques sont au contact d’un microenvironnement particulier qui participe au contrôle et à la régulation de chaque étape. Le microenvironnement est constitué d’éléments cellulaires (cellules stromales, endothéliales), d’éléments non-cellulaires (matrice extracellulaire, cytokines et facteurs de croissance, calcium et oxygène). Au cours de la mégacaryopoïèse, une succession de microenvironnements vont accompagner l’expansion des progéniteurs MK puis leur différenciation et maturation. Le foie foetal est un site transitoire de production de cellules sanguines avant la mise en place de l’hématopoïèse définitive dans la moelle osseuse. Des résultats préliminaires obtenus dans notre laboratoire ont montré que le foie foetal comprenait plusieurs populations de cellules stromales dont une favorise la production de MK à partir de CSH. Les autres populations tendent à réprimer l’engagement des CSH vers la voie mégacaryocytaire mais semblent cependant capables de supporter la différenciation et maturation de progéniteurs déjà engagés vers la voie mégacaryocytaire.
Ce projet a donc pour but de comprendre d’une part comment l’environnement hépatique foetal peut influencer l’engagement des CSH vers la voie mégacaryocytaire et d’autre part comment le microenvironnement peut être mis à profit pour améliorer la production de plaquettes in vitro. Nous évaluerons in vitro le rôle des différents éléments cellulaires du microenvironnement dans l’expansion et la différentiation des mégacaryocytes. Ce travail donnera aussi lieu à une réévaluation de la hiérarchie hématopoïétique au cours de la mégacaryopoïèse. Les cellules hématopoïétiques, stromales et endothéliales seront triées par cytométrie en flux et cultivées dans plusieurs modèles de co-culture établis au laboratoire pour évaluer les rôles respectifs de chaque type cellulaire présent dans les tissus hématopoïétiques au cours du développement. Nous déterminerons le mode d’action des cellules stromales (notamment la sécrétion de facteurs particuliers, l’action par contact cellule-cellule). L’analyse moléculaire (transcriptome/protéome) de ces cellules effectrices dans ces modèles nous permettra d’identifier les protéines sécrétées ou à la surface des cellules qui sont les éléments fonctionnels du microenvironnement mégacaryocytaire.

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