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Efficacité de l'expansion ex vivo de cellules mononucléées de la moelle osseuse pour le traitement de l'aplasie médullaire radio-induite


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JM Bertho, J Frick, C Demarquay, A Lauby, E Mathieu, N Jacquet, Q Chau, M Lopez, J Aigueperse, NC Gorin, P Gourmelon, D Thierry Premier congrès de la Société française de bioingéniérie cellulaire et tissulaire, Tours, 26-28 septembre 2001

Résumé

L’expansion ex vivo des cellules hématopoïétiques autologues semble être une thérapie d'avenir pour le traitement des aplasies médullaires, qu'elles soient d'origine accidentelle ou qu’elles soient induites pour des raisons thérapeutiques. De nombreux protocoles d'expansion ex vivo ont été étudiés, pour la plupart à partir de cellules CD34+. Cependant, l'expansion ex vivo des cellules mononucléées (CMN) de la moelle, osseuse présente également des avantages. En effet, les CMN contiennent tous les stades de différenciation hématopoïétique, depuis les cellules souches, capables de repeupler la moelle osseuse, jusqu’aux précurseurs et cellules matures, capables de fournir rapidement des cellules circulantes fonctionnelles. D'autre part, les CMN contiennent également des cellules-souches mésenchymateuses dont il a été montré qu’elles sont à l'origine du micro-environnement médullaire. Nous avons donc mis au point un modèle pré-clinique de primate non-humain (Macaca fascicularis), pour démontrer la faisabilité de l'expansion ex vivo des CMN de moelle osseuse et définir les avantages thérapeutiques que l'on peut en attendre. Nous avons tout d'abord. défini les conditions de culture optimales pour la culture des CMN de primate. Les CMN sont cultivées en poches de Téflon, dans un milieu IMDM supplémenté de 10% de SVF, à la concentration initiale de 2x105/mI de milieu. Deux combinaisons de cytokines ont été utilisées, l’une comprenant IL-3, IL-6, Flt3-ligand, SCF et TPO, l'autre comprenant en plus de ces 5 cytokines le G-CSF. La première combinaison permet d’obtenir une prolifération optimale des cellules immatures de la moelle osseuse sur une période de 7 jours, avec le maintien de la fréquence des LTC-IC et des BFU-E, et une amplification des CFU-GM et CFU-F. La seconde combinaison permet d’amplifier les cellules matures de la moelle osseuse sur 14 jours, avec une perte des LTC-IC, des BFU-E et des CFU-F, et le maintien de la fréquence des CFU-GM par rapport à J0. Par la suite, nous avons vérifié le bénéfice thérapeutique que l'on peut attendre chez trois animaux irradiés à la dose de 8 Gy (flux gamma). Les animaux ont reçu soit un produit d’expansion de 7 jours, soit un produit d'expansion de 14 Jours, soit une absence de traitement hématopoïétique. Le résultats montrent qu'une expansion de 7 jours réinjectée 24 heures après l'irradiation permet de traiter efficacement le syndrome hématopoïétique, avec une réduction du temps d'aplasie et du nombre de transfusions de plaquettes, alors qu'une expansion de 14 jours réinjectée à 8 jours post-irradiation, permet d'obtenir un effet transfusionnel transitoire, comme l'a montré le suivi des cellules réinjectées marquées par le CFSE. Ces résultats montrent que l'expansion ex vivo de CMN de moelle osseuse autologues constitue un traitement efficace du syndrome hématopoïétique, avec la possibilité de moduler les conditions de culture en fonction des besoins du patient. Ce travail a été effectué en collaboration avec le Service des maladies du sang, Hôpital St Antoine, Paris et l'INSERM U 76, CHU St antoine, Paris.