Journal de recherche et de thérapie sur les cellules souches

Abstrait

Morphogenèse de l'épiderme interfolliculaire biologiquement actif à partir de kératinocytes dérivés de cellules souches embryonnaires humaines

Rasmussen CA, Schlosser SJ et Allen-Hoffmann BL

Pour les patients souffrant de brûlures étendues ou de plaies chroniques, les thérapies cellulaires allogéniques offrent un moyen de restaurer la viabilité et la fonction des tissus cutanés gravement endommagés. Les cellules souches pluripotentes ont été proposées comme source allogénique pour les applications de médecine régénérative, telles que celles requises pour la gestion des brûlures et des plaies. En fin de compte, l'utilité clinique des cellules souches pluripotentes repose sur la capacité à diriger la différenciation dans la lignée cellulaire souhaitée, à faciliter la formation de tissus appropriés et à confirmer l'activité biologique spécifique des tissus. Nous avons examiné la capacité des kératinocytes dérivés de cellules souches embryonnaires humaines (hES-DK) à subir une morphogenèse et à former un épiderme interfolliculaire biologiquement actif en utilisant des méthodes couramment utilisées pour concevoir des substituts cutanés pour des applications cliniques. Tout au long de la différenciation dirigée, la séquence ordonnée de l'expression des gènes épidermiques a imité la progression du développement de la peau fœtale. Lorsqu'elles ont été introduites dans une culture organotypique tridimensionnelle, les cellules hES-DK ont formé un tissu pluristratifié avec une architecture similaire à celle de l'épiderme interfolliculaire. Dans le tissu hES-DK, l'expression et la localisation des protéines d'adhésion cellulaire, des marqueurs de la différenciation terminale des kératinocytes aux stades précoce et tardif et des peptides de défense de l'hôte étaient comparables aux schémas observés dans les épithéliums pavimenteux stratifiés kératinisés générés à partir de kératinocytes épidermiques. Malgré une morphologie tissulaire similaire, l'analyse fonctionnelle a révélé que les tissus hES-DK ne présentaient pas de fonction de barrière cutanée robuste. Cependant, il a été démontré que les tissus hES-DK possédaient une activité antimicrobienne, ce qui représente la première démonstration d'activité biologique dans un épithélium pavimenteux stratifié kératinisé généré à partir d'une source dérivée de cellules souches pluripotentes. La génération réussie d'épithéliums pavimenteux stratifiés dérivés de hES biologiquement actifs représente une avancée significative dans le développement d'un organe humain bio-conçu dérivé de hES pour une utilisation clinique.