Procédures de transplantation de moelle osseuse chez la souris pour étudier l’hématopoïèse clonale

L’hématopoïèse clonale (CH) est une condition qui est fréquemment observée chez les personnes âgées et se produit à la suite d’un clone de tige et de cellule progéniteur hématopoïétique élargie (HSPC) portant une mutation génétique^1. On lui a suggéré qu’à l’âge de 50, la plupart des individus auront acquis une moyenne de cinq mutations exoniques dans chaque HSPC², mais la plupart de ces mutations auront comme conséquence peu ou pas de conséquences phénotypiques à l’individu. Cependant, si par hasard l’une de ces mutations confère un avantage concurrentiel au HSPC, par exemple en favorisant sa prolifération, son auto-renouvellement, sa survie ou une combinaison de ceux-ci, cela peut conduire à l’expansion préférentielle du clone mutant par rapport aux autres HSPCs. En conséquence, la mutation se propagera de plus en plus à travers le système hématopoïétique car le HSPC muté donne naissance à des cellules sanguines matures, conduisant à une population distincte de cellules mutées dans le sang périphérique. Alors que des mutations dans des dizaines de gènes pilotes candidats différents ont été associées à des événements clonaux dans le système hématopoïétique, parmi ceux-ci, les mutations dans l’ADN méthyltransférase 3 alpha (DNMT3A) et dix onze translocation 2 (TET2) sont les plus répandues³. Plusieurs études épidémiologiques ont révélé que les personnes porteuses de ces mutations génétiques présentent un risque significativement plus élevé de maladies cardiovasculaires (MCV), d’accidents vasculaires cérébraux et de mortalité entièrement causale^3,4,5,6,7. Tandis que ces études ont identifié qu’une association existe entre le CH et la plus grande incidence de CVD et de course, nous ne savons pas si ce rapport est causal ou un épiphenomenon partagé avec le processus vieillissant. Pour obtenir une meilleure compréhension de cette association, des modèles animaux appropriés qui récapitulent correctement la condition humaine du CH sont exigés.

Plusieurs modèles animaux ch ont été établis par notre groupe et d’autres utilisant des poissons zèbres, des souris et des primates non humains^{8,9,10,11,12,13,14.} Ces modèles utilisent souvent des méthodes de reconstitution hématopoïétique par transplantation de cellules génétiquement modifiées, parfois en utilisant la recombinaison Cre-lox ou le système CRISPR. Cette approche permet l’analyse d’une mutation génétique spécifique dans les cellules hématopoïétiques afin d’évaluer comment elle contribue au développement de la maladie. En outre, ces modèles utilisent souvent des cellules congéniques ou rapporteures pour distinguer les effets des cellules mutantes des cellules normales ou de type sauvage. Dans de nombreux cas, un régime de préconditionnement est nécessaire pour greffer avec succès les cellules souches hématopoïétiques de donneur.

Actuellement, la transplantation de moelle osseuse à des souris réceptrices peut être divisée en deux catégories principales : 1) conditionnement myéloablatif et 2) transplantation non conditionnée. Le conditionnement myéloablatif peut être réalisé par l’une des deux méthodes, à savoir l’irradiation corporelle totale (TBI) ou la chimiothérapie¹⁵. Le TBI est réalisé en soumettant le receveur à une dose létale d’irradiation gamma ou radiographique, générant des ruptures d’ADN ou des réticélisations au sein de cellules se divisant rapidement, les rendant irréparables^16. Le busulfan et le cyclophosphamide sont deux agents chimiothérapeutiques couramment utilisés qui perturbent la niche hématopoïétique et causent de la même manière des dommages à l’ADN aux cellules qui se divisent rapidement. Le résultat net du préconditionnement myéloablatif est l’apoptose des cellules hématopoïétiques, qui détruit le système hématopoïétique du receveur. Cette stratégie permet non seulement l’engraftment réussi du distributeur HSPCs, mais peut également empêcher le rejet de greffe en supprimant le recipient’ système immunitaire de s. Cependant, le préconditionnement myéloablatif a de graves effets secondaires tels que des dommages aux tissus et aux organes et à leurs cellules immunitaires résidentes ainsi que la destruction de la niche native de la moelle osseuse¹⁷. Par conséquent, des méthodes alternatives ont été proposées pour surmonter ces effets secondaires indésirables, en particulier en ce qui concerne les dommages aux organes d’intérêt. Ces méthodes comprennent l’irradiation blindée des souris réceptrices et l’MT adoptive sur des souris non conditionnées^9,17. Le fait de protéger le thorax, la cavité abdominale, la tête ou d’autres régions de l’irradiation par l’emplacement d’une barrière de plomb protège les tissus d’intérêt des effets nocifs de l’irradiation et maintient leur population résidente de cellules immunitaires. D’autre part, le BMT adoptif des HSPCs aux souris non conditionnées a un avantage supplémentaire car il préserve la niche hématopoïétique indigène. Dans ce manuscrit, nous décrivons les protocoles et les résultats de l’engraftment de HSPC après plusieurs régimes de transplantation chez les souris, spécifiquement la livraison de HSPC aux souris de TBI, aux souris partiellement protégées de l’irradiation, et aux souris non conditionnées. L’objectif global est d’aider les chercheurs à comprendre les différents effets physiologiques de chaque méthode ainsi que la façon dont ils affectent les résultats expérimentaux dans le contexte du CH et des maladies cardiovasculaires.