Équipe LARGHERO

Biotechnologies des cellules souches

Le projet ZEPHYR est un programme de recherche translationnelle visant le remplacement trachéal pédiatrique par une matrice trachéale décellularisée. Il s’appuie sur un protocole original de décellularisation validé et breveté, une caractérisation in vitro complète, puis des études in vivo chez le porc centrées sur la bio-intégration, la revascularisation et la réépithélialisation. L’objectif final est un transfert clinique sécurisé, incluant cryobanque, production GMP et cadre réglementaire.

Nous menons également un projet de caractérisation, de culture et de différenciation des cellules épithéliales trachéales dans le cadre de la réépithélialisation de la trachée. Notre objectif est de comprendre les mécanismes de régénération tissulaire, de caractériser, d’isoler et de cultiver des cellules épithéliales trachéales porcines, et de les comparer aux cellules trachéales humaines. L’objectif à long terme est de cultiver et différencier des cellules épithéliales trachéales dans des conditions de « bonnes pratiques de fabrication » (GMP) afin de reconstituer un épithélium fonctionnel.

Notre objectif est de développer des médicaments de thérapie cellulaire composés de cellules stromales mésenchymateuses dérivées du cordon ombilical (CSM-CO) humain, pour traiter des maladies immunitaires et/ou inflammatoires telles que la maladie du greffon contre l’hôte, les maladies auto-immunes ou les syndromes inflammatoires sévères. Nous nous intéressons plus particulièrement à l’hétérogénéité des propriétés biologiques et des fonctions immunomodulatrices des CSM-CO, à l’origine d’une difficulté à standardiser les traitements et à prédire les réponses cliniques. Nous évaluons ainsi différentes stratégies pour contourner cette limite : (1) la caractérisation des CSM-CO et de leurs fonctions immunomodulatrices, afin d’identifier et de sélectionner les donneurs optimaux, (2) le développement d’une thérapie cellulaire composée d’un pool de plusieurs donneurs de CSM-CO incluant un donneur optimal, afin de réduire la variabilité de l’effet thérapeutique entre les donneurs pris individuellement et d’augmenter le potentiel immunorégulateur des donneurs non optimaux, et (3) l’identification de sous-populations de CSM-CO présentant les fonctions immunomodulatrices les plus élevées.

Les travaux de l’équipe portent sur l’intérêt de la thérapie cellulaire dans la prise en charge anténatale des myéloméningocèles (spina bifida). Des expérimentations chez l’animal ont permis de mettre en évidence le bénéfice d’un patch de cellules stromales mésenchymateuses (CSM) isolées à partir cordons ombilicaux comme traitement adjuvant de la chirurgie in utero. Ces résultats encourageants ont permis d’envisager une application translationnelle chez l’humain. D’autres expérimentations en cours s’intéressent à l’utilisation des vésicules extracellulaires issues des CSM dans cette indication.

Le groupe TREX concentre ses efforts de recherche sur l’étude de différentes pathologies cornéennes (parmi lesquelles l’Aniridie, la Dystrophie endothéliale de Fuchs et la déficience en cellules souches limbiques) en combinant quatre axes complémentaires : la compréhension des mécanismes physiopathologiques, l’identification de biomarqueurs, le développement ou l’amélioration de thérapies innovantes et la mise en place de modèles avancés in vitro. Pour ses travaux le groupe TREX utilise des échantillons de patients, des cellules primaires et des lignées cultivées in vitro en 2D ou 3D grâce à des approches de bioimpresssion, mais aussi des modèles in vivo mimant des pathologies humaines. Enfin, le groupe T-REX concentre une part importante de ses travaux sur les vésicules extracellulaires, dans une perspective de développement thérapeutique.

Notre groupe conduit depuis plus de quinze ans un programme de recherche dédié à la mise au point de substituts œsophagiens issus de l’ingénierie tissulaire, en étroite collaboration avec des équipes de chirurgiens digestifs et de nombreux autres partenaires. L’approche expérimentale sur modèles porcins a initialement évalué différents substituts cellularisés, démontrant des capacités d’immunomodulation et de remodelage tissulaire de ces substituts in vivo. L’équipe s’est par la suite orientée vers le développement et l’utilisation d’un œsophage décellularisé porcin, puis humain. Ce substitut non cellularité a montré in vivo une capacité d’induction du remodelage tissulaire vers un phénotype œsophagien similaire aux substituts cellularisés.

Ces résultats ont permis l’obtention de financements institutionnels et de l’autorisation de l’ANSM pour initier l’essai clinique ESOGRAFT, soutenu par la création d’une banque d’œsophages humains décellularisés et cryopréservés. Parallèlement, nous poursuivons nos recherches translationnelles afin : 1. d’adapter cette approche à un usage pédiatrique, principalement pour le traitement de l’atrésie de l’œsophage et, 2. de comprendre les mécanismes d’action permettant la régénération tissulaire observée.