, Enrico VIRGILIO (2) Toshiaki SAWATANI (2) Dorian CHAPEAU (1) Jochen LANG (1) Miriam CNOP (2) Matthieu RAOUX (1) Dorian CHAPEAU (1)
(1) U. Bordeaux, Cnrs, Cbmn Umr5248, Pessac, France, (2) Ulb Center For Diabetes Research, Bruxelles, Belgique
Les îlots sont au cœur de la régulation nutritionnelle et des diabètes. Les puces de microélectrodes permettent d’analyser leur fonction avec une haute résolution temporelle. Les cellules β dérivées de cellules souches pluripotentes induites humaines (β-hiPSC) représentent un espoir thérapeutique et fournissent de nouveaux modèles pathologiques humains. Nous avons donc combiné les îlots-sur-puces et les cellules β-hiPSC. Les cellules ont été cultivées en clusters-2D sur puces jusqu’à 7 jours. Notre protocole d’évaluation fonctionnelle consiste en des incubations statiques successives avec une faible concentration de glucose mimant l’hypoglycémie, une concentration élevée de glucose suivie de l’ajout d’un mélange physiologique d’acides aminés puis de forskoline mimant l’action des incrétines. Ce protocole évalue la proportion de clusters générant des potentiels lents (multicellulaires/couplages) et/ou des potentiels d’action (unicellulaires), ainsi que les cinétiques des fréquences et des amplitudes. Il permet un contrôle qualité/fonctionnel en-ligne en discriminant, via ces paramètres électriques, les préparations ayant un indice de stimulation par le glucose élevé (>5) et faible (<2). La comparaison de deux lignées de référence, 1.023 et Hel115.6, montre que la première génère des clusters plus actifs électriquement, plus sensibles aux stimuli et avec de meilleurs couplages électriques. L’introduction, par édition génomique dans les cellules 1.023, d’une mutation responsable d’un nouveau type de diabète néonatal rare (non publié) montre que les cellules β-hiPSC portant la mutation sont moins actives, discriminent moins les différents stimuli, et ont des niveaux de couplage électrique plus faibles que les cellules contrôles (N=3-4). Enfin, l’approche a été optimisée par la reformation de pseudo-îlots avant l’ensemencement, qui augmente les réponses électriques par rapport aux clusters, et par la microfluidique, qui diminue l’activité basale à bas glucose et augmente les indices de stimulation. Cette approche permettra de mieux comprendre l’impact de variants génétiques sur la fonction des cellules β humaines en vue de thérapies personnalisées.
Les auteurs déclarent ne pas avoir d'intérêt direct ou indirect (financier ou en nature) avec un organisme privé, industriel ou commercial en relation avec le sujet présenté.