MV - Microvésicules

Françoise Dignat-George

Le groupe de F. Dignat George se focalise sur l’étude des vésicules extracellulaires, en particulier celles provenant du remodelage des membranes cellulaires appelées « microvésicules (MVs) », qui sont des structures submicroniques identifiées comme de nouveaux acteurs de la communication inter-cellulaire jouant un rôle clé dans la physiopathologie vasculaire. Nos travaux antérieurs ont décrit de nouvelles voies conférant à ces MVs un rôle dans la thrombose, la lyse du caillot, la vectorisation de cytokines inflammatoires et la sénescence prématurée des vaisseaux. Nos objectifs actuelssont :

1) D’étudier la relation entre la structure et lafonction des MVs, afin de comprendre leur rôle dans l’hémostase, l’inflammation et le vieillissement et d’identifier de nouveaux mécanismes conduisant à l’immuno-thrombose.

A l’aide de modèles in vitro et in vivo, nous étudions :

1. Comment l’équilibre entre les activités procoagulantes et fibrinolytiques des MVs régule l’hémostase ? Quels sont les déterminants de cet équilibre et ses conséquences dans les situations pathologiques interfaçant immunité et thrombose telles que le sepsis, la thrombose veineuse et les microangiopathies thrombotiques.

2. Quelle est l’implication fonctionnelle des MVs dans la propagation paracrine design aux pro-inflammatoires au sein du compartiment vasculaire ? Comment la vectorisation des cytokines de la famille de l’IL-1 dans les vésicules extracellulaires d’origine endothéliale peut constituer une nouvelle voie de régulation des maladies inflammatoires et auto-immunes ?
3. Comment les MVs participent au transfert paracrine de signaux de vieillissement impliqués dans les voies de signalisation aboutissant à la sénescence cellulaire ? Quelles sont les signatures moléculaires de cette sénescence associées aux MVs contribuant à la dysfonction vasculaire ? L’objectif final étant d’identifier de nouveaux mécanismes de sénescence et de proposer des stratégies thérapeutiques innovantes pour retarder le vieillissement vasculaire.

Ces questions sont étudiées dans le cadre d’un programme européen H2020, INT (Marie Curie Innovative Training Networks, TICARDIO) dédié à l’étude des mécanismes de la thrombo-inflammation et au transfert de ces connaissances à de nouveaux biomarqueurs.

2) De développer des approches technologiques standardisées utilisables dans des laboratoires de transfert au patient, afin de valider leur pertinence clinique de biomarqueur dans les maladies vasculaires.

1. Des stratégies d’innovation technologique combinant approches immunologiques et fonctionnelles sont actuellement développées. La standardisation de ces approches est conduite au sein de réseaux internationaux adossés à des sociétés savantes telles que l’ISTH (société internationale de thrombose et d’hémostase), l’ISAC (société internationale de cytométrie) et l’ISEV (société internationale des vésicules extracellulaires). L’automatisation de leur mesure constitue l’objectif d’un programme d’investissement d’avenir (RHU vague 4) dédié au développement de tests innovants permettant de personnaliser les traitements anticoagulants chez les patients insuffisants rénaux chronique atteint d’un syndrome coronaire aigu.
2. La pertinence clinique de ce biomarqueur est évaluée dans des pathologies associées à un risque thrombotique accru comme les thromboses veineuses associées au cancer, l’infarctus du myocarde, le sepsis, ou le purpura thrombotique thrombocytopénique (PTT).

Ces connaissances fondamentales et appliquées ouvrent de nouvelles pistes incluant le développement de tests compagnons pour identifier des patients répondeurs à des thérapies ciblant le système vasculaire ou à terme la mise point d’une ingénierie permettant de produire des MVs à visée thérapeutique, intégrant les MVs dans la palette des nouveaux outils permettant le déploiement d’une médecine des 4 P (Prédictive, Préventive, Personnalisée et Participative).

Mots clés :   EVs, microvesicules (MVs), balance coagulolytique, inflammation, senescence, risque thrombotique

Principales publications de ces dernières années

Régénération vasculaire

Florence Sabatier

Le groupe coordonné par le Pr F. Sabatier est axé sur la régénération vasculaire, les stratégies de monitoring vasculaire innovantes et les biothérapies. Il met en synergie l'expertise en recherche fondamentale de l'équipe C2VN III et des plates-formes technologiques hospitalo-universitaires dédiées à l’imagerie in vivo (CERIMED) et à l’ingénierie des médicaments de thérapie innovante (unité de thérapie cellulaire APHM) afin d'assurer un transfert rapide de l'innovation en pratique clinique.

Le premier axe vise à améliorer les connaissances sur les mécanismes impliquant les cellules progénitrices dans la régénération vasculaire et à développer des thérapies cellulaires innovantes pour les vasculopathies ischémiques. Nous avons caractérisé une population originale de cellules progénitrices endothéliales du sang appelée ECFC et leur potentiel thérapeutique dans les modèles animaux d'ischémie, mais également étudié les mécanismes associés à la sénescence qui compromettent leur biodisponibilité et potentiel vasculogénique chez les patients atteints de maladies ou facteurs de risques cardiovasculaires. Plus récemment, nos travaux ont identifié la fraction vasculaire stromale (FSV) du tissu adipeux comme une source avantageuse d’ECFC et cellules souches mésenchymateuses qui se potentialisent pour favoriser la régénération vasculaire, et exercent des effets trophiques, antifibrotiques et immunomodulateurs. Nos recherches utilisent des modèles in vivo et in vitro pour expliquer comment les divers composants cellulaires de la FVS interagissent pour améliorer les vasculopathies ischémiques telles que les complications vasculaires du diabète, la sclérodermie systémique et la cicatrisation des plaies) et comment le contexte autologue du patient peut altérer les propriétés thérapeutiques du SVF. Ces connaissances constituent la base du développement de stratégies optimisées d'ingénierie cellulaire et de leur évaluation lors d'essais cliniques de phase précoce.

Le deuxième axe vise à développer des radiotraceurs SPECT, TEP ciblant des biomarqueurs endothéliaux. Les principaux projets sont dédiés au développement de radiotraceurs pour l’imagerie de l’angiogenèse à l’aide de cibles bien connues telles que les intégrines et innovantes comme l’Angiomotine, ainsi que le développement de nanoparticules ciblant l’effet EPR pour les applications d’imagerie et de théranostique. En connexion étroite avec le département radiopharmaceutique et clinique de CERIMED, nous évaluerons l’agent d’imagerie 68 Gallium-RGD pour le monitoring de la régénération vasculaire dans les maladies liées à l’angiogenèse. Des stratégies d’imagerie fonctionnelle sont également déployées pour affiner l'évaluation préclinique de nouvelles biothérapies à base de cellules souches vasculaires ou de vésicules extracellulaires et caractériser la biodistribution de ces biothérapies.

Enfin, le 3ème axe s’intéresse aux mécanismes humoraux et inflammatoires affectant les lésions et la réparation endothéliales dans le contexte des maladies auto-immunes (sclérodermie systémique, diabète de type 1) et allo-immunes (transplantation d’organe). Nous avons caractérisé des mécanismes identifiant le rôle physiopathologique des cellules Natural Killer en tant qu’effecteurs de l’endothélio-toxicité induite par les anticorps. Ceci a conduit à l'identification de marqueurs génétiques et phénotypiques de susceptibilité caractérisant les voies dépendantes des anticorps (FcR) et des chimiokines (CX3CR1 / CXCR4) impliquées dans la dysfonction endothéliale et la réparation, et à la validation de biomarqueurs innovants stratifiant les patients à risque vasculaire et humoral élevé. Dans le cadre hospitalier du CIC 1409, ce groupe a également acquis une expertise dans la dérivation des cellules progénitrices endothéliales spécifiques des patients à partir de la fraction vasculaire stromale périrénale de donneurs de greffe de rein pour modéliser les mécanismes inflammatoires favorisant la dysfonction endothéliale et la sénescence chez des donneurs âgés présentant des comorbidités cardiovasculaires.

Principales publications de ces dernières années