Étude de la différenciation de cellules souches hépatiques en cellules productrices d’insuline : effets de la transduction des protéines Pdx-1 ou Pdx-1-VP16 dans les lignées cellulaires WB et BMEL
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Abstract EN:
A new approach of type I diabetes therapy consists in developing alternative and renewable sources of transplantable ß cells. As liver and pancreas share endodermal origin and physiological properties, hepatic cells seem to be suitable candidates. Overexpression of the gene coding for Pdx-1, a key factor of pancreatic development and ß cell function, induces conversion of hepatic cells into insulin-producing cells. Fusion of Pdx-1 to the potent viral activator VP16 enhances this action. Furthermore, Pdx-1 contains a Protein Transduction Domain (PTD) enabling it to cross membranes. The aim of our study was to evaluate effects of Pdx-1 or Pdx-1-VP16 protein transduction on liver-to-ß-like cell conversion in two hepatic stem cell lines i. E. WB and BMEL cells. First, we produced Pdx-1(-VP16) recombinant proteins and checked their transduction and functionality. Then we proved that Pdx-1(-VP16) protein transduction in conjunction with high glucose culture induces ß-like cell commitment in WB cells, but not in BMEL cells. Repression of Hes1, a factor expressed in BMEL cells which hampers endocrine specification, did not direct these cells towards a pancreatic fate. In particular conditions, Pdx-1 or Pdx-1-VP16 protein treatment may be instrumental for in vitro liver-to-pancreas conversion and represents an alternative to gene therapy for ß cell engineering for cell therapy of diabetes.
Abstract FR:
Une approche thérapeutique du diabète de type I consiste à développer des sources alternatives de cellules ß afin d’en disposer en quantité non limitante en vue de leur transplantation. Du fait de l’origine endodermique et de propriétés physiologiques communes avec les cellules ß, les cellules hépatiques sont des bonnes candidates. Dans ces cellules, la surexpression du gène codant pour Pdx-1, facteur clé du développement pancréatique et de la fonction ß, induit leur conversion en cellules productrices d’insuline. La fusion de Pdx-1 à l’activateur viral VP16 renforce cette action. Par ailleurs, la protéine Pdx-1 contient un peptide de transduction (PTD) lui permettant de traverser les membranes. L’objectif de cette étude a été d’évaluer les effets de la transduction des protéines Pdx-1 ou Pdx-1-VP16 sur la différenciation de deux lignées de cellules souches hépatiques, WB et BMEL, en cellules productrices d’insuline. Nous avons produit les protéines Pdx-1(-VP16) et vérifié leur capacité de transduction ainsi que leur fonctionnalité. Puis, nous avons montré que les protéines Pdx-1(-VP16) couplées à un milieu riche en glucose engagent les cellules WB, mais pas les cellules BMEL, vers un phénotype pancréatique endocrine ß. Une autre approche consistant à inhiber l’expression de Hes1, un facteur limitant la différenciation pancréatique endocrine exprimé par les BMEL, n’a pas permis d’orienter ces cellules vers un phénotype ß. Le traitement par la protéine Pdx-1 ou Pdx-1-VP16 pourrait donc constituer, sous certaines conditions, un nouvel outil pour générer des cellules productrices d’insuline à partir de cellules hépatiques ainsi qu’une alternative à la thérapie génique