R&D

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Description

Les cellules souches pluripotentes induites (IPS) sont des cellules potentiellement immortelles, capables de proliférer indéfiniment tout en conservant un patrimoine génétique stable. Elles représentent une des applications les plus modernes et innovantes de la biologie cellulaire, car elles offrent la perspective d’un approvisionnement illimité en cellules humaines de tous types. Le modèle de cellules IPS est particulièrement approprié aux techniques d’ingénierie cellulaire, qui consistent à modifier le génome des cellules afin d’adapter leur propriétés pour les besoins de la recherche industrielle. Ces cellules peuvent être utilisées comme modèle pour certains désordres génétiques, mais aussi comme source de stratégies thérapeutiques innovantes.

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Les Mini-Cerveaux

Grâce aux propriétés intrinsèques d'auto-organisation des cellules pluripotentes, il est possible de créer à partir de ces cellules des "organoïdes", c'est à dire des structures tridimensionnelles rassemblant certaines caractéristiques d'organes humains. Une des problématiques de l'équipe CellTechs consiste à étudier si les oragnoïdes neuroectodermiques (mini-cerveaux) humains peuvent représenter un modèle d'étude pour certaines pathologies neurodégénératives.

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Ces technologies permettront peut-être d'établir un outil de criblage pharmacologique fiable, permettant de dépasser les limites inhérentes aux outils de modélisation utilisés actuellement dans l’industrie pharmaceutique.

 

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Microscopie 3D

CellTechs a fait l'acquisition en 2018 d'un microscope à feuillet de lumière, capable de "scanner" en trois dimensions des échantillons biologiques tels que les organoïdes.

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Banque d’outils cellulaires

L’équipe Sup’Biotech/CEA a aussi pour objectif de développer, transférer et valider des modèles cellulaires plus pertinents pour l’étude de la maladie d’Alzheimer et des maladies à prions ou afin de les valoriser auprès des chercheurs et des industriels. Les outils cellulaires générés et validés au laboratoire seront donc conservés au sein d’une banque (Master Cell Bank) bien caractérisée.

Le transfert industriel de ces technologies demande un effort particulier de standardisation et de contrôle qualité des différentes étapes de la culture cellulaire. L’adaptation de nouvelles techniques (imagerie, automatisation..) à la culture de cellules souches pluripotentes est un enjeu particulièrement important pour le secteur industriel. Grâce à un réseau de collaborations internationales, l’équipe ‘Ingénierie de la Pluripotence’ maintient une veille technologique des innovations les plus récentes afin de disposer des applications de pointe dans le domaine de la biotechnologie cellulaire.

 

Thématiques de Recherche

• Maladies neurodégénératives (Alzheimer, Maladies à Prions…) : l’expertise du laboratoire SEPIA dans le domaine de la modélisation in vivo de ces pathologies sera mise à profit pour dériver de nouveaux modèles in vitro basés sur l’utilisation de cellules pluripotentes IPS.
   

• Ingénierie de la Pluripotence : de nouvelles techniques de reprogrammation et de différentiation sont mises au point en se basant sur les outils uniques dérivés au laboratoire SEPIA. Ces techniques permettront notamment d’obtenir des modèles cellulaires animaux et humains à fort potentiel de valorisation.

 

Publications

• Nassor, F. et al. Long Term Gene Expression in Human Induced Pluripotent Stem Cells and Cerebral Organoids to Model a Neurodegenerative Disease. Front. Cell. Neurosci. 14, 1–7 (2020).
   

• Roux, G. Le et al. Proof-of-Concept Study of Drug Brain Permeability Between in Vivo Human Brain and an in Vitro iPSCs-Human Blood-Brain Barrier Model. Sci. Rep. 9, 16310 (2019).
   

• Pavoni S., Jarray R., Nassor F., Guyot AC, Cottin S. , Rontard J , Mikol J., Mabondzo , Deslys JP, Yates F. ” Small-molecule induction of Aβ-42 peptide production in human cerebral organoids to model Alzheimer's disease associated phenotype” PlosOne, 2018 Dec 17;13(12):e0209150.

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• Mouka A, Izard V, Tachdjian G, Brisset S, Yates F, Mayeur A, Drévillon L, Jarray R, Leboulch P, Maouche-Chrétien L, Tosca L. " Induced pluripotent stem cell generation from a man carrying a complex chromosomal rearrangement as a genetic model for infertility studies". Sci Rep. 2017 Jan

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• Kobari L, Yates F, Oudrhiri N, Francina A, Kiger L, Mazurier C, Rouzbeh S, El-Nemer W, Hebert N, Giarratana MC, François S, Chapel A, Lapillonne H, Luton D, Bennaceur-Griscelli A, Douay L  Haematologica. 2012;97:1795–803.

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• Lirsac PN, Blin O, Magalon J; participants of round table N°5 of Giens XXX:, Angot P, de Barbeyrac E, Bilbault P, Bourg E, Damour O, Faure P, Ferry N, Garbil B, Larghero J, Nguon M, Pattou F, Thumelin S, Yates F. "Creating conditions for the success of the French industrial advanced therapy sector." Therapie. 2015 Jan-Feb;70(1):69-94.