Targeting treatment resistant cancer stem cells with FKBPL and its peptide therapeutics

FKBPL and its peptide derivatives have already demonstrated well-established inhibitory effects on cancer growth and CD44-dependent anti-angiogenic activity. Since cancer stem cells (CSCs) are CD44 positive, we wanted to explore if these therapeutics could specifically target CSCs in breast and ovarian cancer. In a tumoursphere assay, FKBPL stable overexpression or FKBPL-based peptide (AD-01, preclinical peptide or ALM201, clinical peptide candidate) treatment were highly effective at reducing the CSC population measured by inhibiting tumoursphere forming efficiency in breast and ovarian cancer cell lines and primary breast cancer samples from both solid breast tumours and pleural effusions. Flow cytometry, to assess the ESA+/CD44+/CD24- and ALDH+ cell subpopulations representative of CSCs, validated these results. The ability of AD-01 and ALM201 to inhibit the self-renewal capacity of CSCs was confirmed across three generations, eradicating CSC completely by the third generation (p<0.001). Furthermore, clonogenic assay demonstrated that FKBPL-based peptides mediated CSC differentiation, with a significant decrease in the number of CSCs or holoclones and an associated increase in differentiated cancer cells or meroclones/paraclones. In addition, AD-01 treatment in vitro and in vivo led to a significant reduction in the stem cell markers, Nanog, Sox2 and Oct4 protein and mRNA levels; whilst transfection of FKBPL-targeted siRNAs led to an increase in these markers and in tumoursphere forming potential, highlighting the endogenous role of FKBPL in stem cell signalling. The clinical relevance of this was confirmed using a publically available microarray data set (GSE7390), where, high FKBPL and low Nanog expression were independently associated with improved overall survival in breast cancer patients (log rank test p=0.03; hazard ratio=3.01). Additionally, when AD-01 was combined with other agents, we observed additive activity with the Notch inhibitor, DAPT and AD-01 was also able to abrogate a chemo- and radiotherapy induced enrichment in CSCs. Importantly, using gold standard in vivo limiting dilution assays we demonstrated a delay in tumour initiation and reoccurrence in AD-01 treated xenografts. In summary, FKBPL-based peptides appear to have dual anti-angiogenic and anti-CSC activity which will be advantageous as this agent enters clinical trial.

Traitement de la maladie du greffon contre l’hôte chronique par la photophérèse extra corporelle au TH9402 : m écanisme de régulation de la maladie du greffon contre l’hôte chronique par les cellules T régulatrices

La maladie du greffon contre l’hôte (GVHD) est la principale cause de mortalité et de morbidité suite aux greffes de cellules souches hématopoïétiques. Plusieurs patients demeurent réfractaires aux traitements actuels ce qui rend nécessaire le développement de nouvelles stratégies afin de combattre cette maladie. Dans l’étude qui suit, nous avons utilisé un nouvel agent thérapeutique, le TH9402, une molécule photosensible et démontré qu’elle permet, lorsqu’exposée à la lumière visible (514 nm), d’éliminer sélectivement les cellules T activées in vivo tout en préservant les cellules T au repos et les cellules T régulatrices (Tregs). Les Tregs ainsi préservés peuvent abroger la réponse alloréactive par la sécrétion d’IL-10 ou par contact cellule-cellule via un mécanisme impliquant le CTLA-4. Nous avons découvert que la signalisation du CTLA-4 était associée à une hausse de la population Treg in vitro. Cette hausse est due à la conversion de cellules T CD4+CD25- en Tregs et non à une prolifération sélective des Tregs. Dans la deuxième partie de cette étude, nous avons démontré que la signalisation de CTLA-4 était associée à une augmentation de l’expression de la protéine Indoleamine 2,3 dioxygenase (IDO). Ces effets nécessitent la déplétion du tryptophane ainsi que de la protéine de phase aigue GCN2. Finalement, nous avons observé que l’infusion de cellules traitées au TH9402 chez des patients souffrant de GVHD chronique est associée à une augmentation de la population Treg chez ces patients sans causer de lymphopénie ni de diminution de la réponse immunitaire dirigée contre les antigènes viraux. Ces résultats suggèrent que le traitement au TH9402 pourrait représenter une approche particulièrement intéressante pour le traitement de la GVHD chronique réfractaire aux traitements actuels. De plus, l’augmentation de l’expression d’IDO pourrait être utilisée comme valeur prédictive de la réponse du patient au traitement. Ceci pourrait permettre d’améliorer la qualité de soins ainsi que de la qualité de vie des patients souffrant de GVHD chronique.

Mechanisms underlying activation of neural stem cells in the adult central nervous system

À la fin du 19e siècle, Dr. Ramón y Cajal, un pionnier scientifique, a découvert les éléments cellulaires individuels, appelés neurones, composant le système nerveux. Il a également remarqué la complexité de ce système et a mentionné l’impossibilité de ces nouveaux neurones à être intégrés dans le système nerveux adulte. Une de ses citations reconnues : “Dans les centres adultes, les chemins nerveux sont fixes, terminés, immuables. Tout doit mourir, rien ne peut être régénérer” est représentative du dogme de l’époque (Ramón y Cajal 1928). D’importantes études effectuées dans les années 1960-1970 suggèrent un point de vue différent. Il a été démontré que les nouveaux neurones peuvent être générés à l’âge adulte, mais cette découverte a créé un scepticisme omniprésent au sein de la communauté scientifique. Il a fallu 30 ans pour que le concept de neurogenèse adulte soit largement accepté. Cette découverte, en plus de nombreuses avancées techniques, a ouvert la porte à de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles pour les maladies neurodégénératives. Les cellules souches neurales (CSNs) adultes résident principalement dans deux niches du cerveau : la zone sous-ventriculaire des ventricules latéraux et le gyrus dentelé de l’hippocampe. En condition physiologique, le niveau de neurogenèse est relativement élevé dans la zone sous-ventriculaire contrairement à l’hippocampe où certaines étapes sont limitantes. En revanche, la moelle épinière est plutôt définie comme un environnement en quiescence. Une des principales questions qui a été soulevée suite à ces découvertes est : comment peut-on activer les CSNs adultes afin d’augmenter les niveaux de neurogenèse ? Dans l’hippocampe, la capacité de l’environnement enrichi (incluant la stimulation cognitive, l’exercice et les interactions sociales) à promouvoir la neurogenèse hippocampale a déjà été démontrée. La plasticité de cette région est importante, car elle peut jouer un rôle clé dans la récupération de déficits au niveau de la mémoire et l’apprentissage. Dans la moelle épinière, des études effectuées in vitro ont démontré que les cellules épendymaires situées autour du canal central ont des capacités d’auto-renouvellement et de multipotence (neurones, astrocytes, oligodendrocytes). Il est intéressant de noter qu’in vivo, suite à une lésion de la moelle épinière, les cellules épendymaires sont activées, peuvent s’auto-renouveller, mais peuvent seulement ii donner naissance à des cellules de type gliale (astrocytes et oligodendrocytes). Cette nouvelle fonction post-lésion démontre que la plasticité est encore possible dans un environnement en quiescence et peut être exploité afin de développer des stratégies de réparation endogènes dans la moelle épinière. Les CSNs adultes jouent un rôle important dans le maintien des fonctions physiologiques du cerveau sain et dans la réparation neuronale suite à une lésion. Cependant, il y a peu de données sur les mécanismes qui permettent l'activation des CSNs en quiescence permettant de maintenir ces fonctions. L'objectif général est d'élucider les mécanismes sous-jacents à l'activation des CSNs dans le système nerveux central adulte. Pour répondre à cet objectif, nous avons mis en place deux approches complémentaires chez les souris adultes : 1) L'activation des CSNs hippocampales par l'environnement enrichi (EE) et 2) l'activation des CSNs de la moelle épinière par la neuroinflammation suite à une lésion. De plus, 3) afin d’obtenir plus d’information sur les mécanismes moléculaires de ces modèles, nous utiliserons des approches transcriptomiques afin d’ouvrir de nouvelles perspectives. Le premier projet consiste à établir de nouveaux mécanismes cellulaires et moléculaires à travers lesquels l’environnement enrichi module la plasticité du cerveau adulte. Nous avons tout d’abord évalué la contribution de chacune des composantes de l’environnement enrichi à la neurogenèse hippocampale (Chapitre II). L’exercice volontaire promeut la neurogenèse, tandis que le contexte social augmente l’activation neuronale. Par la suite, nous avons déterminé l’effet de ces composantes sur les performances comportementales et sur le transcriptome à l’aide d’un labyrinthe radial à huit bras afin d’évaluer la mémoire spatiale et un test de reconnaissante d’objets nouveaux ainsi qu’un RNA-Seq, respectivement (Chapitre III). Les coureurs ont démontré une mémoire spatiale de rappel à court-terme plus forte, tandis que les souris exposées aux interactions sociales ont eu une plus grande flexibilité cognitive à abandonner leurs anciens souvenirs. Étonnamment, l’analyse du RNA-Seq a permis d’identifier des différences claires dans l’expression des transcripts entre les coureurs de courte et longue distance, en plus des souris sociales (dans l’environnement complexe). iii Le second projet consiste à découvrir comment les cellules épendymaires acquièrent les propriétés des CSNs in vitro ou la multipotence suite aux lésions in vivo (Chapitre IV). Une analyse du RNA-Seq a révélé que le transforming growth factor-β1 (TGF-β1) agit comme un régulateur, en amont des changements significatifs suite à une lésion de la moelle épinière. Nous avons alors confirmé la présence de cette cytokine suite à la lésion et caractérisé son rôle sur la prolifération, différentiation, et survie des cellules initiatrices de neurosphères de la moelle épinière. Nos résultats suggèrent que TGF-β1 régule l’acquisition et l’expression des propriétés de cellules souches sur les cellules épendymaires provenant de la moelle épinière.

The Phosphate Source Influences Gene Expression and Quality of Mineralization during In Vitro Osteogenic Differentiation of Human Mesenchymal Stem Cells

For in vitro differentiation of bone marrow-derived mesenchymal stem cells/mesenchymal stromal cells into osteoblasts by 2-dimensional cell culture a variety of protocols have been used and evaluated in the past. Especially the external phosphate source used to induce mineralization varies considerably both in respect to chemical composition and concentration. In light of the recent findings that inorganic phosphate directs gene expression of genes crucial for bone development, the need for a standardized phosphate source in in vitro differentiation becomes apparent. We show that chemical composition (inorganic versus organic phosphate origin) and concentration of phosphate supplementation exert a severe impact on the results of gene expression for the genes commonly used as markers for osteoblast formation as well as on the composition of the mineral formed. Specifically, the intensity of gene expression does not necessarily correlate with a high quality mineralized matrix. Our study demonstrates advantages of using inorganic phosphate instead of beta-glycerophosphate and propose colorimetric quantification methods for calcium and phosphate ions as cost-and time-effective alternatives to X-ray diffraction and Fourier-transform infrared spectroscopy for determination of the calcium phosphate ratio and concentration of mineral matrix formed under in vitro-conditions. We critically discuss the different assays used to assess in vitro bone formation in respect to specificity and provide a detailed in vitro protocol that could help to avoid contradictory results due to variances in experimental design.

Study of the effect of novel CDK9 inhibitor on in vitro-induced hypertrophy in human stem-cells-derived cardiomyocytes

This is an abstract of a presented talk at the European Biotechnology Conference held in Latvia during 05–07 May 2016

TRIB2 in normal and malignant hematopoiesis - a transcription factor network

Hematopoiesis is the tightly controlled and complex process in which the entire blood system is formed and maintained by a rare pool of hematopoietic stem cells (HSCs), and its dysregulation results in the formation of leukaemia. TRIB2, a member of the Tribbles family of serine/threonine pseudokinases, has been implicated in a variety of cancers and is a potent murine oncogene that induces acute myeloid leukaemia (AML) in vivo via modulation of the essential myeloid transcription factor CCAAT-enhancer binding protein α (C/EBPα). C/EBPα, which is crucial for myeloid cell differentiation, is commonly dysregulated in a variety of cancers, including AML. Two isoforms of C/EBPα exist - the full-length p42 isoform, and the truncated oncogenic p30 isoform. TRIB2 has been shown to selectively degrade the p42 isoform of C/EBPα and induce p30 expression in AML. In this study, overexpression of the p30 isoform in a bone marrow transplant (BMT) leads to perturbation of myelopoiesis, and in the presence of physiological levels of p42, this oncogene exhibited weak transformative ability. It was also shown by BMT that despite their degradative relationship, expression of C/EBPα was essential for TRIB2 mediated leukaemia. A conditional mouse model was used to demonstrate that oncogenic p30 cooperates with TRIB2 to reduce disease latency, only in the presence of p42. At the molecular level, a ubiquitination assay was used to show that TRIB2 degrades p42 by K48-mediated proteasomal ubiquitination and was unable to ubiquitinate p30. Mutation of a critical lysine residue in the C-terminus of C/EBPα abrogated TRIB2 mediated C/EBPα ubiquitination suggesting that this site, which is frequently mutated in AML, is the site at which TRIB2 mediates its degradative effects. The TRIB2-C/EBPα axis was effectively targeted by proteasome inhibition. AML is a very difficult disease to target therapeutically due to the extensive array of chromosomal translocations and genetic aberrations that contribute to the disease. The cell from which a specific leukaemia arises, or leukaemia initiating cell (LIC), can affect the phenotype and chemotherapeutic response of the resultant disease. The LIC has been elucidated for some common oncogenes but it is unknown for TRIB2. The data presented in this thesis investigate the ability of the oncogene TRIB2 to transform hematopoietic stem and progenitor cells in vitro and in vivo. TRIB2 overexpression conferred in vitro serially replating ability to all stem and progenitor cells studied. Upon transplantation, only TRIB2 overexpressing HSCs and granulocyte/macrophage progenitors (GMPs) resulted in the generation of leukaemia in vivo. TRIB2 induced a mature myeloid leukaemia from the GMP, and a mixed lineage leukaemia from the HSC. As such the role of TRIB2 in steady state hematopoiesis was also explored using a Trib2-/- mouse and it was determined that loss of Trib2 had no effect on lineage distribution in the hematopoietic compartment under steady-state conditions. The process of hematopoiesis is controlled by a host of lineage restricted transcription factors. Recently members of the Nuclear Factor 1 family of transcription factors (NFIA, NFIB, NFIC and NFIX) have been implicated in hematopoiesis. Little is known about the role of NFIX in lineage determination. Here we describe a novel role for NFIX in lineage fate determination. In human and murine datasets the expression of Nfix was shown to decrease as cells differentiated along the lymphoid pathway. NFIX overexpression resulted in enhanced myelopoiesis in vivo and in vitro and a block in B cell development at the pre-pro-B cell stage. Loss of NFIX resulted in disruption of myeloid and lymphoid differentiation in vivo. These effects on stem and progenitor cell fate correlated with changes in the expression levels of key transcription factors involved in hematopoietic differentiation including a 15-fold increase in Cebpa expression in Nfix overexpressing cells. The data presented support a role for NFIX as an important transcription factor influencing hematopoietic lineage specification. The identification of NFIX as a novel transcription factor influencing lineage determination will lead to further study of its role in hematopoiesis, and contribute to a better understanding of the process of differentiation. Elucidating the relationship between TRIB2 and C/EBPα not only impacts on our understanding of the pathophysiology of AML but is also relevant in other cancer types including lung and liver cancer. Thus in summary, the data presented in this thesis provide important insights into key areas which will facilitate the development of future therapeutic approaches in cancer treatment.

Granulocyte-colony-stimulating factor mobilizes bone marrow stem cells in patients with subacute ischemic stroke: the Stem Cell Trial of Recovery EnhanceMent After Stroke (STEMS) Pilot Randomized, Controlled Trial (ISRCTN 16784092)

Background and Purpose - Loss of motor function is common after stroke and leads to significant chronic disability. Stem cells are capable of self-renewal and of differentiating into multiple cell types, including neurones, glia, and vascular cells. We assessed the safety of granulocyte-colony-stimulating factor (G-CSF) after stroke and its effect on circulating CD34 stem cells. Methods - We performed a 2-center, dose-escalation, double-blind, randomized, placebo-controlled pilot trial (ISRCTN 16784092) of G-CSF (6 blocks of 1 to 10 g/kg SC, 1 or 5 daily doses) in 36 patients with recent ischemic stroke. Circulating CD34 stem cells were measured by flow cytometry; blood counts and measures of safety and functional outcome were also monitored. All measures were made blinded to treatment. Results - Thirty-six patients, whose mean SD age was 768 years and of whom 50% were male, were recruited. G-CSF (5 days of 10 g/kg) increased CD34 count in a dose-dependent manner, from 2.5 to 37.7 at day 5 (area under curve, P0.005). A dose-dependent rise in white cell count (P0.001) was also seen. There was no difference between treatment groups in the number of patients with serious adverse events: G-CSF, 7/24 (29%) versus placebo 3/12 (25%), or in their dependence (modified Rankin Scale, median 4, interquartile range, 3 to 5) at 90 days. Conclusions - ”G-CSF is effective at mobilizing bone marrow CD34 stem cells in patients with recent ischemic stroke. Administration is feasible and appears to be safe and well tolerated. The fate of mobilized cells and their effect on functional outcome remain to be determined. (Stroke. 2006;37:2979-2983.)

Effects of hypoxic culture conditions on umbilical cord-derived human mesenchymal stem cells

Following cultivation of distinct mesenchymal stem cell (MSC) populations derived from human umbilical cord under hypoxic conditions (between 1.5% to 5% oxygen (O-2)) revealed a 2- to 3-fold reduced oxygen consumption rate as compared to the same cultures at normoxic oxygen levels (21% O-2). A simultaneous measurement of dissolved oxygen within the culture media from 4 different MSC donors ranged from 15 mu mol/L at 1.5% O-2 to 196 mu mol/L at normoxic 21% O-2. The proliferative capacity of the different hypoxic MSC populations was elevated as compared to the normoxic culture. This effect was paralleled by a significantly reduced cell damage or cell death under hypoxic conditions as evaluated by the cellular release of LDH whereby the measurement of caspase 3/7 activity revealed little if any differences in apoptotic cell death between the various cultures. The MSC culture under hypoxic conditions was associated with the induction of hypoxia-inducing factor-alpha (HIF-1 alpha) and an elevated expression of energy metabolism-associated genes including GLUT-1, LDH and PDK1. Concomitantly, a significantly enhanced glucose consumption and a corresponding lactate production could be observed in the hypoxic MSC cultures suggesting an altered metabolism of these human stem cells within the hypoxic environment.

Targeting and treatment of glioblastomas with human mesenchymal stem cells carrying ferrociphenol lipid nanocapsules

International audience

Enhanced engraftment and repairing ability of human adipose-derived stem cells, conveyed by pharmacologically active microcarriers continuously releasing HGF and IGF-1, in healing myocardial infarction in rats

International audience

Survival, differentiation, and neuroprotective mechanisms of human stem cells complexed with neurotrophin-3-releasing pharmacologically active microcarriers in an ex vivo model of Parkinson's disease

International audience

Traitement de la maladie du greffon contre l’hôte chronique par la photophérèse extra corporelle au TH9402 : m écanisme de régulation de la maladie du greffon contre l’hôte chronique par les cellules T régulatrices

La maladie du greffon contre l’hôte (GVHD) est la principale cause de mortalité et de morbidité suite aux greffes de cellules souches hématopoïétiques. Plusieurs patients demeurent réfractaires aux traitements actuels ce qui rend nécessaire le développement de nouvelles stratégies afin de combattre cette maladie. Dans l’étude qui suit, nous avons utilisé un nouvel agent thérapeutique, le TH9402, une molécule photosensible et démontré qu’elle permet, lorsqu’exposée à la lumière visible (514 nm), d’éliminer sélectivement les cellules T activées in vivo tout en préservant les cellules T au repos et les cellules T régulatrices (Tregs). Les Tregs ainsi préservés peuvent abroger la réponse alloréactive par la sécrétion d’IL-10 ou par contact cellule-cellule via un mécanisme impliquant le CTLA-4. Nous avons découvert que la signalisation du CTLA-4 était associée à une hausse de la population Treg in vitro. Cette hausse est due à la conversion de cellules T CD4+CD25- en Tregs et non à une prolifération sélective des Tregs. Dans la deuxième partie de cette étude, nous avons démontré que la signalisation de CTLA-4 était associée à une augmentation de l’expression de la protéine Indoleamine 2,3 dioxygenase (IDO). Ces effets nécessitent la déplétion du tryptophane ainsi que de la protéine de phase aigue GCN2. Finalement, nous avons observé que l’infusion de cellules traitées au TH9402 chez des patients souffrant de GVHD chronique est associée à une augmentation de la population Treg chez ces patients sans causer de lymphopénie ni de diminution de la réponse immunitaire dirigée contre les antigènes viraux. Ces résultats suggèrent que le traitement au TH9402 pourrait représenter une approche particulièrement intéressante pour le traitement de la GVHD chronique réfractaire aux traitements actuels. De plus, l’augmentation de l’expression d’IDO pourrait être utilisée comme valeur prédictive de la réponse du patient au traitement. Ceci pourrait permettre d’améliorer la qualité de soins ainsi que de la qualité de vie des patients souffrant de GVHD chronique.

Mechanisms underlying activation of neural stem cells in the adult central nervous system

À la fin du 19e siècle, Dr. Ramón y Cajal, un pionnier scientifique, a découvert les éléments cellulaires individuels, appelés neurones, composant le système nerveux. Il a également remarqué la complexité de ce système et a mentionné l’impossibilité de ces nouveaux neurones à être intégrés dans le système nerveux adulte. Une de ses citations reconnues : “Dans les centres adultes, les chemins nerveux sont fixes, terminés, immuables. Tout doit mourir, rien ne peut être régénérer” est représentative du dogme de l’époque (Ramón y Cajal 1928). D’importantes études effectuées dans les années 1960-1970 suggèrent un point de vue différent. Il a été démontré que les nouveaux neurones peuvent être générés à l’âge adulte, mais cette découverte a créé un scepticisme omniprésent au sein de la communauté scientifique. Il a fallu 30 ans pour que le concept de neurogenèse adulte soit largement accepté. Cette découverte, en plus de nombreuses avancées techniques, a ouvert la porte à de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles pour les maladies neurodégénératives. Les cellules souches neurales (CSNs) adultes résident principalement dans deux niches du cerveau : la zone sous-ventriculaire des ventricules latéraux et le gyrus dentelé de l’hippocampe. En condition physiologique, le niveau de neurogenèse est relativement élevé dans la zone sous-ventriculaire contrairement à l’hippocampe où certaines étapes sont limitantes. En revanche, la moelle épinière est plutôt définie comme un environnement en quiescence. Une des principales questions qui a été soulevée suite à ces découvertes est : comment peut-on activer les CSNs adultes afin d’augmenter les niveaux de neurogenèse ? Dans l’hippocampe, la capacité de l’environnement enrichi (incluant la stimulation cognitive, l’exercice et les interactions sociales) à promouvoir la neurogenèse hippocampale a déjà été démontrée. La plasticité de cette région est importante, car elle peut jouer un rôle clé dans la récupération de déficits au niveau de la mémoire et l’apprentissage. Dans la moelle épinière, des études effectuées in vitro ont démontré que les cellules épendymaires situées autour du canal central ont des capacités d’auto-renouvellement et de multipotence (neurones, astrocytes, oligodendrocytes). Il est intéressant de noter qu’in vivo, suite à une lésion de la moelle épinière, les cellules épendymaires sont activées, peuvent s’auto-renouveller, mais peuvent seulement ii donner naissance à des cellules de type gliale (astrocytes et oligodendrocytes). Cette nouvelle fonction post-lésion démontre que la plasticité est encore possible dans un environnement en quiescence et peut être exploité afin de développer des stratégies de réparation endogènes dans la moelle épinière. Les CSNs adultes jouent un rôle important dans le maintien des fonctions physiologiques du cerveau sain et dans la réparation neuronale suite à une lésion. Cependant, il y a peu de données sur les mécanismes qui permettent l'activation des CSNs en quiescence permettant de maintenir ces fonctions. L'objectif général est d'élucider les mécanismes sous-jacents à l'activation des CSNs dans le système nerveux central adulte. Pour répondre à cet objectif, nous avons mis en place deux approches complémentaires chez les souris adultes : 1) L'activation des CSNs hippocampales par l'environnement enrichi (EE) et 2) l'activation des CSNs de la moelle épinière par la neuroinflammation suite à une lésion. De plus, 3) afin d’obtenir plus d’information sur les mécanismes moléculaires de ces modèles, nous utiliserons des approches transcriptomiques afin d’ouvrir de nouvelles perspectives. Le premier projet consiste à établir de nouveaux mécanismes cellulaires et moléculaires à travers lesquels l’environnement enrichi module la plasticité du cerveau adulte. Nous avons tout d’abord évalué la contribution de chacune des composantes de l’environnement enrichi à la neurogenèse hippocampale (Chapitre II). L’exercice volontaire promeut la neurogenèse, tandis que le contexte social augmente l’activation neuronale. Par la suite, nous avons déterminé l’effet de ces composantes sur les performances comportementales et sur le transcriptome à l’aide d’un labyrinthe radial à huit bras afin d’évaluer la mémoire spatiale et un test de reconnaissante d’objets nouveaux ainsi qu’un RNA-Seq, respectivement (Chapitre III). Les coureurs ont démontré une mémoire spatiale de rappel à court-terme plus forte, tandis que les souris exposées aux interactions sociales ont eu une plus grande flexibilité cognitive à abandonner leurs anciens souvenirs. Étonnamment, l’analyse du RNA-Seq a permis d’identifier des différences claires dans l’expression des transcripts entre les coureurs de courte et longue distance, en plus des souris sociales (dans l’environnement complexe). iii Le second projet consiste à découvrir comment les cellules épendymaires acquièrent les propriétés des CSNs in vitro ou la multipotence suite aux lésions in vivo (Chapitre IV). Une analyse du RNA-Seq a révélé que le transforming growth factor-β1 (TGF-β1) agit comme un régulateur, en amont des changements significatifs suite à une lésion de la moelle épinière. Nous avons alors confirmé la présence de cette cytokine suite à la lésion et caractérisé son rôle sur la prolifération, différentiation, et survie des cellules initiatrices de neurosphères de la moelle épinière. Nos résultats suggèrent que TGF-β1 régule l’acquisition et l’expression des propriétés de cellules souches sur les cellules épendymaires provenant de la moelle épinière.

Stem cells for enhancing recovery after stroke: a review

The potential application for stem cell therapy is vast, and development for use in ischaemic stroke is still in its infancy. Access to stem cells for research is contentious; however, stem cells are obtainable from both animal and human. Despite a limited understanding of their mechanisms of action, clinical trials assessing stem cells in human stroke have been performed. Trials are also underway evaluating haematopoietic precursors mobilised with granulocyte-colony stimulating factor, an approach offering an autologous means of administrating stem cells for therapeutic purposes. This review summarises current knowledge in regard to stem cells and their potential for helping improve recovery after stroke.