Journal de recherche et de thérapie sur les cellules souches

Abstrait

Les cellules souches mésenchymateuses génétiquement modifiées influencent l'expression génétique dans les cardiomyocytes du donneur et dans le cœur du receveur

Mary Kearns-Jonker, Wangde Dai, Mirja Gunthart, Tania Fuentes, Hsiao-Yun Yeh, Paul Gerczuk, Martin Pera, Christine Mummery et Robert A Kloner

Objectifs : Les cardiomyocytes dérivés de cellules souches embryonnaires humaines (hESC-CM) ou les cellules souches mésenchymateuses (MSC) facilitent la récupération après un infarctus, mais le bénéfice potentiel d'une thérapie combinée utilisant des MSC et des hESC-CM n'a pas été examiné. Notre objectif était de définir les changements d'expression génétique dans les cellules dérivées du donneur et de l'hôte qui sont induits in vivo après co-transplantation de cardiomyocytes avec et sans cellules souches mésenchymateuses exprimant le gène de prosurvie hémo-oxygénase 1. Méthodes et résultats : Les MSC humaines ont été conçues pour surexprimer l'hémo-oxygénase 1 (HO-1) après une transduction médiée par un vecteur lentiviral. Des rats nus athymiques ont été soumis à un infarctus du myocarde et ont reçu des hESC-CM seules, des hESC-CM plus des MSC humaines, des hESC-CM plus des MSC surexprimant HO-1, ou une solution saline. La PCR en temps réel a identifié les changements d'expression génétique. La fonction cardiaque a été évaluée par angiographie. La co-transplantation de MSC non modifiées et de hESC-CM a augmenté l'expression de CXCR4, HGF et IGF par rapport aux niveaux induits par l'injection de cardiomyocytes dérivés de hESC seuls. Chez les animaux co-transplantés avec des MSC surexprimant HO-1, l'expression de ces gènes a été encore plus élevée. Les niveaux d'expression génétique de VEGF, TGF-β, CCL2, SMAD7, STAT3 et des facteurs de transcription des cardiomyocytes étaient les plus élevés dans le groupe MSC HO-1 plus hESC-CM à 30 jours. Les transcrits humains CD31+, CD34+, isl-1+, NXK2.5 et c-kit+ étaient élevés. Les gènes de rongeurs codant NKX2.5, troponine T et CD31 étaient élevés et les gènes du cycle cellulaire étaient induits. La fraction d'éjection s'est améliorée de six à sept pour cent. Conclusions : La coadministration de MSC HO-1 et de hESC-CM a augmenté l'expression des gènes favorisant la survie et l'angiogenèse dans les cellules humaines et les transcriptions des marqueurs des cellules cardiaques et endothéliales dans les cellules de rongeurs, ce qui est cohérent avec l'activation de la réparation tissulaire dans les hESC-CM transplantés et dans le cœur de l'hôte.