Thérapie Cellulaire et
Médecine Régénérative
Pr. Ali MOJALLAL
MD PhD
Service de Chirurgie Plastique – HCL / GHN
Laboratoire des substituts cutanés – HCL / GHEH
UMR 5305 IBCP / CNRS / UCBL1
Plan
La thérapie cellulaire
Les cellules souches mésenchymateuses
Les cellules souches du tissu adipeux
La thérapie cellulaire en reconstruction
faciale
Les voies de recherches et perspectives
La thérapie cellulaire
Soigner tout ou partie d’un organe défaillant
par la transplantation de cellules saines
Le but est de prévenir, traiter ou atténuer
une maladie
La thérapie cellulaire
Sa finalité est de :
Greffer des cellules plutôt que remplacer des
organes ou des tissus
•
Préserver un capital fonctionnel
•
Eviter les traitements immunodépresseurs à
vie...
•
La thérapie cellulaire
La thérapie cellulaire fait appel à trois types de
cellules
a) les cellules différenciées, fonctionnelles,
provenant d’un organe ;
b) les cellules précurseurs, issues de cellules
souches, qui ont déjà acquis un certain degré de
spécialisation et sont fonctionnelles ;
c) les cellules souches, immatures, indifférenciées,
capable de se multiplier et de se différencier en
plusieurs types cellulaire
La thérapie cellulaire
Les cellules différenciées, fonctionnelles,
provenant d’un organe :
Utilisation des kératinocytes cultivés chez le grand
brûlé
•
La thérapie cellulaire
Les cellules précurseurs :
Utilisation des kératinocytes prélevés perop par
trypsinaion et utilisés immédiatement chez le grand
brûlé
•
La thérapie cellulaire
Les cellules souches :
Les cellules souches
Cellule indifférenciée ayant la capacité de :
•
Auto-renouvellement : Reproduction à l’identique
•
Différenciation : Détermination
Maturation
Cellule souche, progéniteur, précurseur, différenciée, mature
Auto-renouvellement
Capacité d’une cellule à se diviser à l’identique et ceci
pendant une période indéfinie : clone cellulaire
cellule
souche
arrêt de
l’auto-renouvellement
Auto-renouvellement symétrique
cellule
engagées
cellule
souche
Auto-renouvellement asymétrique
cellule
engagée
Différenciation
Capacité d’une cellule à donner différents types
cellulaires fonctionnels
Influence de facteurs intrinsèques et environnementaux
La cellule perd sa capacité d’auto-renouvellement
Engagement irréversible vers une lignée
Hiérarchie des cellules souches
Différents types de cellules
souches
•
Embryonnaires (pluripotentes)
•
Fœtales (multipotentes)
•
Adultes (multipotentes)
•
“induced Pluripotent Stem cells” (iPS)
La reprogrammation
des cellules adultes différenciées
Prix Nobel de médecine 2012
Sir John B. Gurdon,
British 79 y
Reversibilité
Shinya Yamanaka,
Japanese 50 y
Reprogrammation
Tissus sources de cellules souches
•
•
Presque tous les tissus et organes: intestin,
ovaire, cerveau, muscle, testicule,
épiderme…
Deux sources principales de cellules souches
mésenchymateuse:
•
La moelle osseuse
•
Le tissu adipeux
Les cellules souches du tissu adipeux
Cellules Souches
Embryonnaire
Adultes
Hematopoietiques
Mésenchymateuses
Moelle osseuse
Avantages ASC:
Adipose-derived
stem cells (ASC)
Prélèvement facile,
pas de morbidité,
grande quantité
Tissu adipeux blanc
Adipocytes
90% du volume de la graisse
MEC =
Collagènes
I,III,IV,V,VI
SVF= Stromal Vascular
Fraction
Isolement des ASC
Digestion
avec
collagenase
Centrifugation
Excision ou lipoaspiration de TA
Filtre
Culture / Selection
des ASCs
SVF
Stromal
Vascular
Fraction
Lyse
erythrocytaire
Plasticité des ASC in-vitro
hASCs
Milieu de différenciation
Cell Endothéliales
Facteurs vW
Adipocytes
Oil Red O
Chondrocyte
Alcian bleu
Ostéoblastes
Rouge Alizarine
Myocytes
Myogenine
Plasticité des ASC in-vivo
Adipogénique
Reconstruction mammaire, comblement de perte de
substance
Chondrogénique
Lésions cartilagineuses, reconstruction du cartilage du nez
et de l’oreille
Ostéogénique
Défect osseux, fracture importante, ostéogénèse imparfaite
Myogénique
Dystrophie musculaire
Neurogénique
Maladies dégénératives
Pancréatique
Diabète de type 1
Hépatique
Insuffisance hépatique fulminantes, hépatopathies
chroniques cirrhotiques
Endothéliale
Infarctus du myocarde, ischémies des membres,
endothélialisation de greffon
Cicatrisation par SVF et ASC
Université Lyon 1
Laboratoire des Substituts Cutanés
Ondine Royer, Odile Damour
Plaie excisionnelle
SVF
ASC CryoP
ASC frais
Contrôle négatif x 2
Indice de cicatrisation
Perfusion, US Doppler
Tests biomécaniques
Délai de cicatrisation
% wound surface
days
Histologie
Groupe non traité
Groupe traité par ASC
Number of caplillaries
Nombre de vaisseuax
Normal
skin
Stand
Healing
ASC cryo
ASC fresh
SVF
Hyaluronic
Vessels(Ø<1
0µm)
0%
80 %
75 %
42 %
75 %
65 %
Vessels(10<
Ø<25µm)
0%
12 %
15 %
33 %
15 %
25 %
Vessels(Ø>2
5µm)
100 %
8%
10 %
25 %
10 %
10 %
Acide
Perfusion cutanée
Test d’élasticité cutanée
Stress – Strain and Elasticity Modulus (Young’s)
Tissue elastometer
Variation du module d'élasticité des
plaies supérieures par rapport à de la
peau saine (%)
400
350
Young’s modulus
Wound/normal skin
300
250
200
150
100
50
0
-50
-100
SVF
ASCd
ASCf
Ac hyal
Cica
Ingénierie tisulaire
Prof. Alexander Seifalian
Principes
Harvesting
Animal Research
SVF isolation
SCAFFOLD
Human application
Cell Banking
ASC Isolation
Ingénierie de la peau
Ingénierie de la peau
Ensemencement
Fibroblastes
Cellules endothéliales
Ensemencement
Kératinocytes
+
Culture DE 3 semaines
Culture
immergée
semaine
Culture
11semaine
Interface air- liquide 2 semaines
Derme Équivalent
Peau reconstruite avec cellules du tissu adipeux
après extraction
après prolifération
après différenciation
Ingénierie du TA
Graisse
ASC
Ensemencés dans
matrice de collagène
Etude préclinique
J0
J 60
Matrice Témoin
Tissu Adipeux
Matrice ensemencée
avec Préadipocytes
Ingénierie osseuse
Ingénierie du cartilage
Ingénierie du cartilage
Nouvelles voies de recherche
Immuno-modulation induite par les cellules
souches
Associée à l’allotransplantation composite
Bernard Devauchelle, Lionel Badet, Benoit Lengelé, Emmanuel Morelon, Sylvie Testelin,
Mauricette Michallet, Cédric D’Hauthuille, Jean-Michel Dubernard.
First human face allograft: early report. Lancet. 2006;368(9531):203-209.
Mesenchymal Stem Cells in Allotransplantation
Figure 3. Histopat h ological examination of MSCs and short-term cyclospo rine A (CsA) decreases allotran splant rejection.
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