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HAL Id: tel-00684386 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00684386 Submitted on 2 Apr 2012 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Génération de progéniteurs hépatiques dérivés de cellules souches : application à l’hypercholestérolémie familiale Sébastien Corbineau To cite this version: Sébastien Corbineau. Génération de progéniteurs hépatiques dérivés de cellules souches : application à l’hypercholestérolémie familiale. Sciences agricoles. Université Paris Sud - Paris XI, 2011. Français. NNT : 2011PA114821. tel-00684386 1 UNIVERSITÉ PARIS-SUD 11 ECOLE DOCTORALE : INNOVATION THÉRAPEUTIQUE : DU FONDAMENTAL A L’APPLIQUÉ PÔLE : PHYSIOPATHOLOGIE MOLECULAIRE ET CELLULAIRE DISCIPLINE : PHYSIOPATHOLOGIE MOLECULAIRE ET CELLULAIRE ANNÉE 2010 - 2011 SÉRIE DOCTORAT N° 1126 THÈSE DE DOCTORAT soutenue le 05/10/2011 par Sébastien CORBINEAU Génération de progéniteurs hépatiques dérivés de cellules souches : application à l’hypercholestérolémie familiale Directeur de thèse : Anne WEBER Docteur (Le Kremlin-Bicêtre) Composition du jury : Président du jury : Christian POÜS Professeur (Chatenay-Malabry) Rapporteurs : Christiane GUILLOUZO Docteur (Rennes) Michel PUCEAT Docteur (Evry) Examinateurs : Laure COULOMBEL Docteur (Villejuif) Philippe LEBOULCH Professeur (Fontenay-Aux-Roses) 2 Remerciements Je tiens à remercier tout d’abord le Docteur Christiane Guillouzo et le Docteur Michel Pucéat d’avoir accepté de consacrer un peu de leur temps pour évaluer ce manuscrit. Je remercie le Professeur Christian Poüs de m’avoir fait l’honneur de présider ce jury mais aussi pour sa grande disponibilité en tant que responsable de mon pôle scientifique à l’école doctorale. Merci également au Professeur Philippe Leboulch ainsi qu’au Docteur Laure Coulombel d’avoir accepté de prendre part au jury malgré un emploi du temps bien rempli. Anne Weber, un grand merci pour m’avoir accueilli au sein de l’unité U804, devenue, durant mon exil anglais, U972 même si à l’époque je maitrisais beaucoup plus le broyage de cerveau de souris que la culture des cellules souches. Vous m’avez offert un sujet d’étude novateur et très enrichissant en lien avec ce qui me passionne depuis plusieurs années déjà (depuis un soir de décembre 1993 en regardant le Téléthon), la thérapie cellulaire et génique. Vous m’avez également offert une opportunité, jalousée par de nombreux doctorants, de vivre l’aventure de la recherche à la sauce anglo-saxonne, un joli cadeau ! Merci également à Anne Dubart et Georges Uzan ainsi qu’à l’ensemble de l’unité 972 aussi bien du Kremlin-Bicêtre que de Paul Brousse pour leur soutien ainsi que leurs précieux conseils. Ludovic Vallier, celui chez qui j’ai rencontré pour la première fois mes fidèles compagnonnes de route pour ce doctorat : les cellules ES! Merci de m’avoir accueilli une première fois pour me former à la culture de ces « petites princesses » ; puis une deuxième fois pour 4 mois…heu non 6…bon, en fait, plutôt 18 mois pour travailler avec les petites dernières de la famille des cellules pluripotentes, les iPS (encore plus capricieuses ; surtout les RLDL-/- !). Merci pour ta patience mais aussi pour m’avoir fait découvrir ce lieu de haute renommée « The Master Mariner » et ces 3-4 clients habituels n’ayant pas trop compris qu’un petit groupe d’énergumènes soit venu demander à voir un étrange spectacle à la tv « la ligue 1 et le fameux OL-OM ». Je vous souhaite, à toi et ton équipe, beaucoup de succès. 3 Un petit mot pour mes proches collaborateurs de Cambridge, Nick et Tamir. Cela a été un plaisir de travailler avec vous et de partager les nombreuses discussions scientifiques et moins scientifiques en pièce de culture. Par contre, Tamir, tu aurais pu me laisser quelques points au squash !!! Nick, le congrès de Barcelone, dont les bars sur la plage jusqu’à 2h, reste un très bon souvenir tout comme le festival de la bière à Cambridge. Garde-moi une place pour ma prochaine visite. Merci également à l’ensemble du personnel du LRM (de longue ou courte durée) ainsi qu’à mes colocataires Dan et Daniel pour leur accueil et leur bonne humeur. J’ai beaucoup appris auprès de vous (au niveau des langues notamment). Vous avez rendu mon passage à Cambridge inoubliable mais Daniel, s’il te plaît, efface la vidéo du golf ! Retour en France pour saluer les piliers de l’unité U972, c’est-à-dire Sylvie et Marie- Thé. Sylvie, la reine de la bio moléculaire, je te remercie pour avoir tenté, avec un certain succès, d’apporter une réponse à la moindre de mes questions même quand je m’interrogeais sur les limites de la théorie des manips. Marie-Thé, je t’aurais fait voyager pour ces fibros de singe. Au moins, tu as pu apprécier Nantes (bon point !!). Merci pour ta patience, ton partage du savoir et, comme le jour approche, je te souhaite une agréable retraite. Marie et Sonia, les deux gestionnaires que j’aurais le plus fait souffrir avec des demandes urgentes, un grand merci pour votre aide précieuse et votre sourire malgré les galères. Un mot aux petits jeunes que j’ai vus démarrer et aux moins jeunes mais néanmoins nouveaux dans le labo. J’étais le rescapé d’une vague d’étudiants qui avait ses cachettes dans le labo donc, à votre arrivée, j’ai vite été questionné. Maintenant, j’espère que vous avez repéré tous les produits et que vous n’aurez plus besoin de moi pour les trouver. Bon courage pour la suite de vos études/projets et je vous souhaite plein de papiers! Un petit merci également aux membres de l’équipe Melki pour ces petits moments de détente lors des pauses déjeuner. Un petit mot supplémentaire également pour Noushin, pour sa douceur et sa grande patience dans le bureau pendant mes petites crises de folie, d’agacement…, un grand désolé. 4 Clara, la petite dernière, mais aussi un grand potentiel dans l’imitation, qui a eu la joie de partager avec moi la garde des cellules de simiennes… et du coup me subir plus longtemps que les autres chaque jour, un grand « danke schön » pour ta joie de vivre et ta petite folie combinées à un grand sens de l’organisation. A Thomas, le Gangsta rappeur de San Diego et supporter de l’OM (personne n’est parfait!!!), mon maître (Yoda par la taille et la chevelure!!) de la culture des ES, tu es celui qui m’a initié aux caprices des ES et à la différenciation hépatique (ainsi qu’à la culture anglosaxone avec une première soirée pub, en compagnie de ta supportrice des Springboxes, pour la finale Angleterre-Afrique du Sud). Un grand merci pour ton aide lors de mes premiers pas à Cambridge, nos discussions en pièce culture aux sujets très variés (no comment !!). Montre aux ricains ce que valent les frenchies! Clémence, la petite jeune qu’on a vue arriver au labo toute timide et discrète et qui, 2 ans après, avait révélé tout son caractère/sa poigne pour maintenir une certaine organisation au labo. Tu as aussi été mon point de repère lorsque j’étais un peu déphasé, à mon retour sur Paris. Il y a eu un vide au labo lors de ton départ pour de nouvelles aventures. Un grand merci pour ta rigueur scientifique, ta gentillesse mais également pour ton aide et tes coups de boost. Je te souhaite bon courage pour la suite de tes études et plein de réussite pour ta carrière. Une petite pensée à mes amis, ou peut-être victimes privilégiées de mes histoires scientifiques ou, comme me l’a indiqué Clara, mes histoires de « beek », Marc, Lise, Audrey et Florence. Courage, ce n’est que le début !!! Merci de m’avoir permis de m’évader du labo et m’avoir fait couper le cordon de temps à autre avec mes cellules mangeuses de temps. Enfin, à mes parents, merci pour vos encouragements, votre soutien sans égal à travers toutes ces années d’études, et votre intérêt pour mon travail même si je vous donne souvent mal au crâne lorsque je vous en parle. 5 SOMMAIRE AVANT-PROPOS p 9 INTRODUCTION p 12 Chapitre 1 : Le foie : cellules et développement embryonnaire du foie p 12 1- Le foie adulte p 12 1.1 Structure et populations cellulaires p 12 a) Cholangiocytes p 12 b) Cellules endothéliales p 13 c) Cellules de Küpffer p 13 d) Lymphocytes et cellules dendritiques p 13 e) Cellules étoilées p 13 f) Hépatocytes p 14 1.2 Fonctions métaboliques p 14 2- Développement embryonnaire du foie p 16 2.1 Premières étapes p 16 a) Formation du blastocyste p 16 b) Gastrulation p 17 c) Formation de l’endoderme p 17 2.2 Formation de l’endoderme p 19 a) Les TGFβs, Nodal p 19 b) Induction de Nodal p 19 c) Facteurs de transcription impliqués p 21 2.3 Développement du foie p 24 a) Spécification de l’endoderme en tube intestinal antérieur p 25 b) Compétence hépatique p 25 c) Induction hépatique p 27 d) Formation du bourgeon hépatique p 27 e) Croissance du bourgeon uploads/Geographie/ physiologie-de-la-cellule-hepatique.pdf