Etude de la différenciation de cellules souches hématopoïétiques et de cellules T à partir de cellules souches pluripotentes
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Abstract EN:
Cell therapy using T cells has revolutionized medical care in the last years but limitations are associated with the difficulty of genome editing, the production of sufficient number of cells and product standardization. Human pluripotent stem cells (hPSCs) can self-renew and differentiate into T cells to provide a standardized homogenous product of defined origin in indefinite quantity, therefore they are of great potential to alleviate limitations of therapeutic T cell production. We describe an efficient protocol for the generation of hematopoietic and T cell progenitors in two steps: generation of hematopoietic progenitor cells from embryoid bodies then directed differentiation of hPSC-derived hematopoietic progenitors into T-cell progenitors in the presence of Notch signaling. We compared the transcriptome of the hematopoietic progenitors differentiated from hPSCs with cord blood HSCs. This revealed that the CD34+CD43+ subset of cells is the closest to cord blood HSCs. Similarly, we compared the T cells differentiated from hPSCs with primary thymus tissue. This revealed that we managed to differentiate cells up to the DN2 step of T cells development in thymus. Moreover, FOXP3 transduction during the differentiation resulted in a significant differentiation of Foxp3+CD3+TCRαβ+CD8+ or Foxp3+CD3+TCRαβ+CD4+ cells. Collectively, these results are of great interest for the study of hematopoiesis and lymphopoiesis. In addition, this work is a step towards the use of human T cells derived from hiPSCs in cell therapy.
Abstract FR:
La thérapie cellulaire basée sur l’utilisation des lymphocytes T a révolutionné les soins médicaux ces dernières années, cependant il existe encore certaines limites à leur utilisation. Ces limites sont liées à la difficulté de produire un nombre suffisant de cellules, de standardiser le produit et d'éditer le génome des cellules. Les cellules souches pluripotentes humaines (hPSCs) peuvent s'auto-renouveler et se différencier en lymphocytes T pour fournir un produit homogène standardisé d'origine définie en quantité indéfinie. Elles présentent donc un grand potentiel pour pallier aux limitations de la production de lymphocytes T thérapeutiques. Nous décrivons un protocole efficace pour la génération de progéniteurs hématopoïétiques et de lymphocytes T en deux étapes : la génération de progéniteurs hématopoïétiques à partir de corps embryonnaires puis la différenciation dirigée des progéniteurs hématopoïétiques dérivés des hPSCs en progéniteurs de lymphocytes T en présence de la signalisation Notch. Nous avons comparé le transcriptome des progéniteurs hématopoïétiques différenciés à partir de hPSCs avec des cellules souches hématopoïétiques (CSHs) de sang de cordon. Cette comparaison a révélé que la population cellulaire CD34+CD43+ est le plus proche des CSHs de sang de cordon que les autres populations différenciées. De même, nous avons comparé les progéniteurs T différenciées à partir de hPSCs avec des progéniteurs T issus du thymus. Ceci nous a montré que nous avons réussi à différencier les cellules jusqu'à l'étape DN2 du développement des lymphocytes T dans le thymus. De plus, la transduction de FOXP3 pendant la différenciation a entraîné une différenciation significative des cellules Foxp3+CD3+TCRαβ+CD8+ ou Foxp3+CD3+TCRαβ+CD4+. Collectivement, ces résultats sont d'un grand intérêt pour l'étude de l'hématopoïèse et de la lymphopoïèse. En outre, ces travaux constituent une étape vers l'utilisation des lymphocytes T dérivées de hPSCs en thérapie cellulaire.