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Enhancing Nuclear Safety


Research

Theses in progress

Therapeutic effect of exosomes for the treatment of radio-induced musculocuteanous injuries


Host laboratory: ​Research on irradiated healthy tissues regeneration Laboratory (LR2I)

Beginning of the thesis: October 2015

Student name: Alexandre Ribault



Subject description (in French)

Le potentiel thérapeutique et régénératif des cellules stromales mésenchymateuses (CSM) pour le traitement des brûlures radiologiques a été démontré dans plusieurs essais cliniques et études précliniques. Les CSM favorisent la réparation du tissu cutané en limitant le syndrome inflammatoire et en inhibant l’expansion progressive du processus fibro-nécrotique consécutifs à une irradiation localisée aiguë à forte dose. Plusieurs travaux ont démontré que l’effet thérapeutique des CSM est principalement assuré par les facteurs paracrines qu’elles sécrètent, dont les exosomes, des nano-vésicules (30-200 nm) d’origine endosomale. Ce constat permet d’envisager une thérapie sans utilisation directe de CSM.

L’objectif de cette thèse est de démontrer l’efficacité thérapeutique des exosomes pour la réparation de lésions radio-induites chez la souris. Celle-ci s’articulera selon deux axes : in vitro et in vivo.

Les exosomes produits in vitro seront caractérisés à partir de culture des CSM issues du tissu adipeux et de la moelle osseuse, ainsi que des progéniteurs de cellules endothéliales et des cellules mononucléées de moelle osseuse. Les exosomes transportent un grand nombre de molécules d’une cellule émettrice vers une cellule réceptrice afin d’influer sur sa fonction. Différents travaux ont montré que ce contenu est spécifique du stimulus appliqué à la cellule émettrice. Seront ainsi réalisées : 1) la quantification des exosomes relargués après application de différents stimuli (hypoxie, déprivation de sérum et différentes doses d’irradiation), 2) la caractérisation de leur contenu moléculaire et 3) l’analyse de leur potentiel thérapeutique au moyen de tests fonctionnels in vitro et ex vivo.

L’effet de l’injection des exosomes sur la réparation tissulaire d’une plaie radio-induite musculo-cutanée chez la souris sera également étudié. La qualité de la peau reconstruite et la fonction vasculaire seront aussi évaluées.

Ce projet permettra d’identifier une ou plusieurs populations d’exosomes dérivés de cellules souches humaines ayant un potentiel thérapeutique in vitro et ex vivo similaire aux CSM. Les travaux réalisés à l’aide du modèle murin permettront de démontrer l’effet bénéfique de l’injection d’exosomes pour le traitement d’une lésion radio-induite in vivo, et poseront les bases du transfert clinique de la thérapie par exosomes pour le traitement des brûlures radiologiques chez l’homme. 


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