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Theses Year : 2013

Human embryonic pancreas development in a ex vivo / in vivo model

Développement du pancréas humain embryonnaire ex vivo / in vivo : La greffe musculaire : un nouveau modèle d'étude longitudinale et dynamique

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Abstract

Whilst sporadic human genetic studies have permitted some comparisons between rodent and human pancreatic development, the lack of a robust experimental system has not permitted detailed examination of human pancreatic development. We previously developed a xenograft model of immature human fetal pancreas grafted under the kidney capsule of immune-incompetent mice, which allowed the development of human pancreatic beta cells. Here, we compared the development of human and murine fetal pancreatic grafts either under skeletal muscle epimysium or under the renal capsule. We demonstrated that human pancreatic beta cell development occurs) both by differentiation of pancreatic progenitors and by proliferation of developing beta cells. The superficial location of the skeletal muscle graft and its easier access permitted in vivo lentivirus-mediated gene transfer which targeted specific cells. This model of engraftment under the skeletal muscle epimysium is a new approach for longitudinal studies, which allows localized manipulation to determine the regulation of human pancreatic development.
Au-delà de l’intérêt cognitif de la démarche, la compréhension des mécanismes qui régissent le développement pancréatique humain reste la clé pour décrypter les acteurs physiopathologiques des maladies du pancréas et pour développer des approches thérapeutiques innovantes. En outre, alors que la cellule bêta de rongeurs et la cellule bêta humaine partagent un grand nombre de similitudes, certaines données indiquent également des différences marquées entre les espèces. L'absence de systèmes expérimentaux robustes , à partir de matériel humain, n'a pas permis un examen détaillé du développement pancréatique humain jusqu’à présent. Dans le laboratoire, il a été précédemment validé un modèle de xénogreffe de pancréas immature humain sous la capsule rénale de souris immuno-incompétentes SCID. Il a été démontré que celui-ci permettait de récapituler l’ensemble des étapes du développement endocrine humain. Néanmoins le site de greffe limitait les possibilités de modifier ce développement, notamment par infection virale. Dans ce travail, nous avons développé et validé un nouveau site de greffe dans le muscle squelettique, plus simple et plus superficiel. En outre, nous démontrons qu’il est possible de créer un pancréas humain partiellement transgénique in vivo en réalisant du transfert de gènes médié par des lentivirus, après injection directe de la solution virale dans le greffon. Ce modèle de greffe dans le muscle est une nouvelle approche permettant d’envisager des études longitudinales, dans lesquelles il serait possible d’étudier la régulation de certains gènes ou le devenir de certaines lignées marquées par des gènes rapporteurs apportés par le virus à différents stades de développement.
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Cite

Carmen Capito. Développement du pancréas humain embryonnaire ex vivo / in vivo : La greffe musculaire : un nouveau modèle d'étude longitudinale et dynamique. Médecine humaine et pathologie. Université René Descartes - Paris V, 2013. Français. ⟨NNT : 2013PA05T015⟩. ⟨tel-00862466⟩
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