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Hématologie

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La génération in vitro de globules rouges humains : un modèle de recherche Volume 13, numéro 2, Mars-Avril 2007

Auteurs
Inserm U832, Faculté de Médecine Pierre et Marie Curie, 27 rue de Chaligny, 75012 Paris, France, Service d’hématologie biologique, hôpital A. Trousseau, 26 av. Netter, 75012 Paris, France, Inserm U665, Paris ; INTS, 6 rue Alexandre Cabanel, 75739 Paris Cedex 15, France

Nous discutons ici l’intérêt potentiel en recherche d’une méthodologie qui permet, à partir de cellule souches hématopoïétiques (CSH) de diverses origines, la génération massive ex vivo de globules rouges (GR) humains matures et fonctionnels ayant toutes les caractéristiques de GR natifs adultes. Le protocole se décline en trois étapes : une première, en milieu liquide sans sérum, de prolifération cellulaire et d’induction de différenciation érythroïde en présence de stem cell factor (SCF), d’interleukine-3 (IL-3) et d’érythropoïétine (Epo) ; une seconde, sur un modèle de reconstitution du microenvironnement médullaire, en présence d’Epo seule ; une troisième, en présence du seul microenvironnement, sans aucun facteur de croissance. Ce protocole permet à la fois l’expansion massive des CSH/progéniteurs et la différenciation complète jusqu’au stade de GR. Nous montrons comment ce modèle d’étude de l’érythropoïèse à deux compartiments peut être un outil d’étude de l’érythropoïèse terminale. Il permet en effet l’analyse de la prolifération et de l’engagement érythroïde, d’une part et du rôle du microenvironnement dans le phénomène très caractéristique de l’érythropoïèse qu’est l’énucléation, d’autre part. Nous discutons également son intérêt dans l’étude de la synthèse de l’hémoglobine tant dans la compréhension de la physiologie de la commutation des gènes de globine, que dans l’intérêt potentiel du contrôle de la synthèse de l’hémoglobine F. Ce modèle est également un outil d’analyse des troubles acquis ou congénitaux de l’érythropoïèse comme les syndromes myélodysplasiques et les dysérythropoïèses. Il peut être utilisé pour étudier par la technique des ARN interférents la fonction de gènes impliqués dans l’érythropoïèse et pour construire des modèles simples de déficience de protéines érythrocytaires impliquées dans diverses anémies hémolytiques congénitales. Il peut aussi avoir d’autres applications, par exemple pour l’étude du cycle intra-érythrocytaire de diverses espèces plasmodiales et des chimiorésistances ou pour une meilleure standardisation des techniques de culture de Plasmodium falciparum. Enfin, appliqué à des CSH issues de cellules embryonnaires, ce modèle devrait permettre de savoir si ces cellules possèdent la capacité de générer ex vivo des cellules érythroïdes matures et fonctionnelles.