Caractérisation des précurseurs neuraux dérivés de cellules pluripotentes induites in vitro et in vivo après transplantation dans le système nerveux central démyélinisé

Les précurseurs neuraux dérivés de cellules souches pluripotentes induites (iPS-NPCs) peuvent représenter la source cellulaire autologue idéale pour la thérapie cellulaire visant à promouvoir la remyélinisation et la neuroprotection des maladies de la myéline. Jusqu'à présent, le potentiel thérapeutique de ces cellules a été abordé dans des conditions néonatales. Cependant, l'efficacité de la réparation et de la sécurité de ces cellules dans le système nerveux central (SNC), une condition associée à une diminution de la plasticité cellulaire et effarouchement, reste à être bien traités. D'ailleurs, il reste à démontrer si le comportement de ces cellules ressemble à celle des NPCs du SNC. D'abord, j'ai comparé des iPS-NPCs de souris avec des cellules embryonnaires du SNC, in vitro et après greffe dans des modèles de démyélinisation de la moelle épinière de souris adulte. Nos données ont révélé la capacité de survie, intégration, migration et différenciation rapide des cellules greffées en oligodendrocytes matures. Les cellules greffées ont généré de la myéline compacte autour des axones, la restauration de n¿uds de Ranvier et la vitesse de conduction aussi efficacement que les précurseurs du SNC dérivés tandis supplantant cellules endogènes. Ensuite, pour valider la fonctionnalité des précurseurs gliaux humains dérivés des iPS-NPC, je les ai transplantés dans des modèles nouveau-nés et adultes de dys/démyélinisation. Mes données ont montré la migration généralisée, l'intégration et génération de oligodendrocytes fonctionnels, la formation de la myéline compacte tout en reconstruisant n¿uds de Ranvier dans chez les nouveau-nés et les adultes greffés.Induced pluripotent stem cell-derived neural precursor cells (iPS-NPCs) may represent the ideal autologous cell source for cell-based therapy to promote remyelination and neuroprotection in myelin diseases and can serve as suitable tools to model myelin disorders or to test the potential of pharmacological compounds. So far the therapeutic potential of these cells was approached in neonatal conditions. However, the repair efficacy and safety of these cells in the demyelinated adult central nervous system (CNS), a condition associated with decreased cell plasticity and scaring, remains to be well addressed. Moreover, whether the therapeutic behavior of these pluripotent-derived cells resembles that of physiologically committed CNS-derived precursors remains elusive. First, I used mouse iPS-NPCs and compared them side-by-side to embryonic CNS-derived cells, in vitro and in vivo after engraftment in models of adult spinal cord demyelination. My data revealed the prominent capacity of survival, safe integration, migration and timely differentiation of the grafted cells into mature oligodendrocytes. Grafted cells generated compact myelin around host axons, restoring nodes of Ranvier and conduction velocity as efficiently as CNS-derived precursors while outcompeting endogenous cells. Second, to validate the functionality of human iPS-NPC-derived glial precursors, I transplanted them in newborn and adult models of dys/demyelination. My data showed widespread migration, integration and extensive generation of functional oligodendrocytes ensheathing host axons, forming compact myelin while reconstructing nodes of Ranvier both in newborn grafted and adult demyelination contexts