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INGENIERIE DE LA PLURIPOTENCE - Cellules Souches & Organoïdes

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Equipe issue d'un partenariat entre Sup'Biotech et le CEA-SEPIA (Service d'étude des prions et des infections atypiques)

Membres actuels

 

 

 

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.

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.

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.

 

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.

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

Elise Delage
Enseignant-chercheur

Mini-cerveaux humains en culture. Source

Vanessa Perdiz
Enseignant Chercheur
Frank Yates
Enseignant Chercheur
Lucie Madrange
Technicienne (alternance)
Mary-Amélie Masson
Stagiaire (Biotech 4)

Le microscope à feuillet de lumière
LightSheet Ultramicroscope II est disponible
pour nos collaborateurs et partenaires, ainsi que pour les étudiants Sup'Biotech (travaux pratiques, projets tutorés..)
 

Site dédié à la microscopie 3D Sup'Biotech

Rafika Jarray
Enseignant Chercheur
Ferid Nassor
Enseignant-Chercheur
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Que Sont Les Cellules Souches Pluripotentes ?
 

Les Cellules Souches Pluripotentes possèdent deux caractéristiques essentielles : l’auto-renouvellement et la pluripotence. Dérivées pour la première fois chez l’homme en 1998 par le Pr Thomson à partir d’embryons datant de quelques jours, il a fallu attendre 2007 pour qu’une technique, développée par le Pr Yamanaka au Japon, permette de dériver des cellules souches pluripotentes à partir d’un organisme adulte : les cellules IPS. Ce travail magistral a été récompensé en 2012 par le prix Nobel de médecine. Qu’elles soient d’origine embryonnaire ou dérivées in vitro grâce à la technique de reprogrammation, les cellules souches pluripotentes ont fait progresser le concept d’une médecine régénérative « personnalisée » du champ de la science-fiction à celui du possible. Il convient tout de même de rester prudent quant aux progrès thérapeutiques présagés par ces avancées technologiques majeures. Certaines applications sont néanmoins envisageables à plus court terme, telles que l’utilisation de ces cellules pour modéliser in vitro certaines pathologies, ce qui pourrait contribuer à la découverte de nouveaux médicaments. La dérivation, l’étude et la différentiation de nouvelles lignées de cellules souches pluripotentes induites (IPS) fait partie des projets innovants abordés dans le cadre du programme de Recherche de Sup’Biotech. La technique de reprogrammation cellulaire ouvre de nombreuses perspectives d’innovations technologiques, mais elle nécessite une expertise et un savoir-faire spécifique, qui ne peuvent être maîtrisés que dans un laboratoire de pointe.Le programme de recherche partenariale initié entre Sup’Biotech et le SEPIA-IMETI (CEA) consiste à utiliser la technologie de la reprogrammation cellulaire afin de mettre en place des modèles pertinents à la recherche sur les maladies neurodégénératives.

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