Les plaquettes sanguines jouent un rôle essentiel dans la vie quotidienne en prévenant les hémorragies. Une diminution du nombre de plaquettes à la suite d’un traumatisme, d’une chimiothérapie ou de maladie héréditaire est une menace pour la vie des patients. La transfusion plaquettaire est la seule option thérapeutique dans la plupart des cas. A l’heure actuelle, la disponibilité en plaquettes dépend exclusivement des donneurs. La production de plaquettes in vitro a attiré beaucoup d’attention au cours de la dernière décennie et représente un enjeu à la fois thérapeutique et économique majeur, mais les rendements de plaquettes générées in vitro restent insuffisants pour la transfusion. Les plaquettes sont naturellement produites dans la moelle osseuse par les mégacaryocytes (MKs), cellules dérivant de la différenciation de cellules souches hématopoïétiques. Aux stades matures, les MKs étendent de longues extensions à travers la paroi des vaisseaux sanguins (appelées proplaquettes), avant d’être libérées sous forme de plaquettes. Aujourd’hui, bien que l’on sache cultiver les MKs in vitro en milieu liquide, leur maturation n’est pas optimale.

 

Notre projet vise à comprendre le rôle de l’environnement dans la différenciation des MKs, en nous attachant aux composantes physiques et mécaniques. On sait maintenant que toutes les cellules ressentent et réagissent aux contraintes physiques extérieures en modifiant l’expression des gènes et in fine leur comportement, un aspect clé de la biologie actuellement en plein essor appelé mécanobiologie.

La moelle est un tissu peu rigide, mais où le confinement génère des contraintes mécaniques fortes pendant les étapes de maturation, puis très faibles au cours de la libération des plaquettes dans le sang. Pourtant, l’impact de ces forces dans la formation des plaquettes est peu étudié. Nos travaux ont récemment montré que la culture en milieu semi-rigide 3D améliore la maturation des MKs et la formation des proplaquettes par rapport au milieu liquide. Dans la suite logique de ces travaux, nous voulons maintenant établir comment les MKs ressentent ces forces en étudiant les voies de signalisation mises en œuvre (mécanotransduction). Nous focaliserons sur les voies impliquant les facteurs de transcription mécanosensibles MKL1, YAP et TAZ.

 

Le projet de thèse aura pour objectifs de répondre aux questions suivantes :

1) Comment ces facteurs de transcriptions sont activés lors de l’interaction des MKs avec des matrices de rigidité variable ou lors du confinement pour mimer les phases de différentiations dans le stroma médullaire, puis après mise en suspension pour mimer les étapes de libération des plaquettes dans la circulation.

2) Quelle est la répercussion de leur activation sur la formation des plaquettes.

3) Quelles sont les voies biochimiques impliquées. Nous focaliserons sur le cytosquelette d’actomyosine qui est connu pour moduler l’activation de ces facteurs.

4) Quelle est le rôle de ces facteurs in vivo. Nous utiliserons des modèles de souris dont la rigidité de la moelle est modifiée, soit diminuée par chimiothérapie au 5-FU entrainant une myelosuppression, soit dans des souris génétiquement modifiées développant une myelofibrose. Nous étudierons également le phénotype de souris inactivées pour YAP et/ou TAZ spécifiquement dans les mégacaryocytes, disponibles au laboratoire.

5) Quels sont les gènes modulés par l’interaction des MKs avec des matrice de différentes rigidité, sous la dépendance ou non de MKL1, YAP ou TAZ. Pour cela nous réaliserons le transcriptome de MKs différenciés en liquide vs. sur matrice de rigidité ayant donné la meilleure production de proplaquettes.

 

Ce projet s’appuie sur des données préliminaires du laboratoire montrant que 1) les MKs forment préférentiellement des proplaquettes sur des surfaces semi-rigides par rapport aux surfaces plus rigides, 2) les facteurs de transcription MKL1 et YAP seraient activés lorsque les MKs sont cultivés en milieu semi-rigide.

Directrice de thèse : Catherine Léon

Me contacter : catherine.leon@efs.sante.fr