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Etude de la spécification Hématopoïétique dans l'embryon

Unité de Recherche

UMR_S 949 - Biologie et pharmacologie des plaquettes sanguines : hémostase, thrombose, transfusion (BPPS)
10, rue Spielmann - BP 36 67065 Strasbourg Cedex

Équipe

Nom : Biologie et pharmacologie des plaquettes sanguines : hémostase, thrombose, transfusion

Responsable : LANZA Francois - francois.lanza@efs-alsace.fr

Téléphone du responsable : 03 88 21 25 25

Site web : Accéder au site

Composition de l'équipe :
- Chercheurs : 1
- ITA : 1
- Doctorants : 1
- Post-Docs : 1
- Autres : 1

Publications majeures de l'équipe relatives au sujet au cours des 3 dernières années (le cas échéant, 3 publications récentes du DT) :
1) (1) Travnickova J, Tran Chau V, Julien E, Mateos-Langerak J, Gonzalez C1, Lelièvre E, Lutfalla G, Tavian M, Kissa K. Primitive macrophages control HSPC mobilization and definitive haematopoiesis. Nat Commun. 2015 Feb 17; 6:6227.


2)
3)

Concernant la thèse

Directeur de Thèse : TAVIAN Manuela - manuela.tavian@inserm.fr

Téléphone : 03 88 213 844

Co-encadrant : non

Co-tutelle : non

Co-Directeur : non

Concernant le sujet proposé :

Titre : Etude de la spécification Hématopoïétique dans l'embryon

Projet : La génération continue de cellules sanguines le long de la vie repose sur l'existence d'une petite cohorte de cellules souches hématopoïétiques (CSH) générées au cours de l'embryogenèse. Ces cellules sont caractérisées par la capacité d'auto-renouvellement et de multipotence (capacité à différencier en toutes les lignées sanguines). Les CSH résident dans la moelle osseuse de l'adulte et sont cliniquement utilisés pour traiter les patients souffrant d'hémopathies, mais la disponibilité de donneurs immunocompatibles demeure un problème.
La récente découverte des cellules souches à pluripotences induites (iPS) a soulevé la possibilité de faire des CSH à partir de cellules non-hématopoïétiques du patient. Cependant, jusqu'à présent il n'a pas été encore possible de convertir des iPS en réelles CSH, mais seulement des progéniteurs engagés on pu être générés. Ceci indiquerait que les étapes clés permettant l'induction et la spécification hématopoïétique sont encore mal connues.
Comprendre comment les CSH sont produites pendant la vie embryonnaire est donc crucial pour tenter de générer des CSH in vitro. Nous avons mis en évidence que au cours de l'ontogenèse chez l'embryon humain, le CSH sont générées dans l'aorte, mais un potentiel hématopoïétique est présent plus tôt dans la splanchnopleure paraaortique (P-Sp). Nos récents résultats montrent que l'enzyme de conversion de l'angiotensine (ACE) marque dans la P-Sp de l'embryon des rares cellules indifférenciées, qui sont responsables de l'activité hématopoïétique (Sinka, 2012). À des stades ultérieurs du développement, l'ACE est exprimée par les CSHs associées à l'aorte ainsi que par l'endothélium sous-jacent. Cette double spécificité de l'ACE, hématopoïétique et endothéliale, suggère l'existence d'un précurseur ancestral commun aux deux lignages - l'hémangioblaste – qui serait identifié par l'ACE.
L'étude des étapes d'émergence et de maturation de la CSH ainsi que l'identification de nouveaux facteurs favorisant leur induction/l'expansion in vitro est l'objectif de ce projet.
Pour déterminer la nature hémangioblastique des précurseurs ACE+ embryonnaires, nous examinerons leurs capacités de différenciation. L'identification de l'hémangioblaste nous permettra en suite l'analyse son profil d'expression.

1. Les cellules embryonnaires ACE+ seront triées par cytométrie et leur potentiel de différenciation évalué par des approches in vitro. Le devenir de cellules ACE+ sera également analysé in vivo par greffe dans l'embryon de poisson zèbre (coll. K. Kissa, Univ. Montpellier). Les embryons de poisson zèbre, étant transparents, permettent une visualisation directe des cellules injectées dans les animaux vivants. Dans cette optique, les cellules à injecter seront rendues fluorescente par transduction lentivirale.
2. En raison du faible nombre de cellules ACE+ (une centaine par embryon) l'étude de leur transcriptome sera conduite par la technologie de RNAseq (Plate-forme Bio-puces IGBMC). Le but de cette analyse est d'identifier des gènes spécifiques embryonnaires qui peuvent être responsables de l'induction et l'activation d'un programme hématopoïétique. En parallèle, nous effectuerons une analyse quantitative par qPCR de l'expression de master gènes, de l'engagement hématopoïétique et/ou endothéliale.
3- Afin de vérifier si les gènes exprimés de manière différentielle sont impliqués dans l'activation d'une voie hématopoïétique des approches de modulation d'expression seront développées, soit en bloquant leur expression par shRNA dans les cellules ACE+ ou par surexpression exogène dans les cellules de la splanchnopleure. Une approche fonctionnelle sera également développée dans le poisson en bloquant leur expression par l'injection de Morfolino dans l'embryon. Les expériences envisagées sont bien définies et les différentes techniques nécessaires au succès de ce projet sont appliquées de façon courante dans notre laboratoire.

Compétences souhaitées : Formation en Biologie Cellulaire et Moléculaire – Biologie du Développement et Bioinformatique

Expertises qui seront acquises au cours de la formation : Le projet permettra d'acquérir de multiples compétences, notamment: - étude des cellules souches hématopïétiques chez l'embryon et chez l'adulte - dissociation enzymatique et mécanique de tissus, culture de progéniteurs, culture organotypique, - techniques de base de biologie moléculaire (RT-PCR, qPCR) - injection de cellules chez l'animal - analyse et tri de cellules en cytométrie en flux, - histologie de base (immunohistochimie et immunofluorescence) – analyse en microscopie confocale. –