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Modèles de peau et hiPSC : vers un nouveau paradigme

La peau est le plus grand organe du corps humain : elle joue un rôle protecteur essentiel, ainsi qu'un rôle social important. La peau est constituée de deux couches superposées, l'épiderme et le derme. Les kératinocytes forment la barrière épidermique, tandis que les mélanocytes sous-jacents sont responsables de sa pigmentation. Le compartiment dermique sous-jacent est principalement constitué de fibroblastes. Il contient également des follicules pileux, des vaisseaux sanguins et diverses glandes, dont les glandes sébacées (responsables de la production de sébum). Jusqu'à récemment, les recherches dermo-cosmétiques in vitro menées pour évaluer la toxicité et l'efficacité des ingrédients reposaient sur des lignées cellulaires immortalisées ou sur des sources de cellules primaires. Si les lignées cellulaires immortalisées se développent indéfiniment, elles sont souvent porteuses de caryotypes anormaux et peuvent ne pas reprendre complètement le phénotype attendu. D'autre part, les cellules primaires obtenues à partir de biopsies de peau peuvent être difficiles à isoler et à développer.


La toute récente technologie des cellules souches pluripotentes induites (iPSC) s'est répandue dans de nombreux domaines de la recherche cellulaire in vitro au cours de la dernière décennie (Omole & Fakoya, 2018). Les cellules souches pluripotentes induites sont obtenues suite à la reprogrammation épigénétique de cellules somatiques par l'expression forcée d'un ensemble de facteurs de transcription bien définis. Si la reprogrammation était historiquement réalisée à l'aide de lentivirus intégrateurs, des approches non intégratives ont été développées depuis, basées sur des ARNm, des protéines ou des épisomes. Chez Phenocell, les cellules sanguines et les fibroblastes sont régulièrement reprogrammés en hiPSC à l'aide de vecteurs épisomiques sans empreinte.


Comme les autres cellules souches, les hiPSC ont le potentiel de s'auto-renouveler indéfiniment. Cependant, ce qui les distingue, c'est leur pluripotence, c'est-à-dire leur capacité à se différencier en n'importe quelle cellule du corps humain. Par conséquent, les hiPSC représentent potentiellement une source illimitée de cellules somatiques, telles que les cellules de la peau (Guo et al., 2013).


Au fil des ans, Phenocell a développé des protocoles robustes pour la production à grande échelle de cellules de la peau à partir de hiPSC : les kératinocytes, les mélanocytes et les sébocytes sont désormais disponibles en grandes quantités, tandis que les fibroblastes sont activement recherchés. En outre, l'approvisionnement en donneurs spécifiques ne doit être effectué qu'une seule fois avec la technologie hiPSC, car ils deviennent ensuite disponibles en quantité pratiquement illimitée. À cette fin, Phenocell a rassemblé une cohorte de donneurs ethniques sains d'origine caucasienne, asiatique et africaine, tout en recherchant activement des donneurs atteints de maladies rares.


En conclusion, grâce à la technologie hiPSC, il est désormais possible d'obtenir de grandes quantités de cellules de peau de qualité inégalée, à partir de donneurs sélectionnés. Cette prouesse ouvre la porte au développement de soins cutanés spécifiques à une ethnie, ou à la médecine personnalisée.



Références

Guo, Z., Higgins, C. A., Gillette, B. M., Itoh, M., Umegaki, N., Gledhill, K., . . . Christiano, A. M. (2013). Building a microphysiological skin model from induced pluripotent stem cells. Stem Cell Res Ther, 4 Suppl 1, S2. doi:10.1186/scrt363


Omole, A. E., & Fakoya, A. O. J. (2018). Ten years of progress and promise of induced pluripotent stem cells: historical origins, characteristics, mechanisms, limitations, and potential applications. PeerJ, 6, e4370. doi:10.7717/peerj.4370

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