L’augmentation de la moyenne de vie a modifié le spectre des maladies cardiaques vers l'insuffisance cardiaque, un désordre progressif incurable, marqué par une perte massive de cardiomyocytes. En raison de la rareté des donneurs, la transplantation cardiaque, devient de plus en plus difficile. En 2003, la découverte des cellules souches cardiaques humaines (hCSC) pouvant supporter la réparation du myocarde après un infarctus a soulevé l’espoir d’approches thérapeutiques plus prometteuses. La transplantation des cellules autologues (issues du patient) a montré une efficacité limitée en raison de la mauvaise qualité des cellules après infarctus. De ce fait, l’utilisation des CPC allogéniques provenant de donneurs sains semble aujourd’hui le choix le plus réaliste et représente un potentiel produit thérapeutique abordable et disponible pour tous. Cependant les cellules allogéniques soulèvent des problèmes immunologiques importants qu’il faut résoudre avant leur utilisation clinique. Concernant la réponse immune innée, nos résultats indiquent que les hCPC allogéniques ont une susceptibilité modeste à la lyse NK et pourraient même être protégées contre cette lyse en contexte inflammatoire. Contrairement à la réponse immunitaire innée favorable contre les hCPC allogéniques, la présence des alloanticorps anti-HLA peut être néfaste. Nos résultats ont montré que les DSA-HLA I spécifiques de l’haplotype des hCPC peuvent induire leur lyse par CDC et ADCC et cette lyse est fortement augmentée par les conditions inflammatoires. L’ensemble de ces résultats indique que les hCPC allogéniques sont des cellules à faible risque immunologique en ce qui concerne la réponse immune innée, par contre une élimination rapide par CDC ou tardive par ADCC des hCPC pourrait se produire chez les patients ayant des DSA-HLA I spécifiques de l’allèle(s) exprimé(s) par les hCPC incitant ainsi le dépistage des DSA-HLA avant l’infusion thérapeutique des hCPC. / The increase in average life changed the spectrum of heart disease to heart failure, a progressive incurable disorder, characterized by a massive loss of cardiomyocytes. Due to the scarcity of donors, cardiac transplantation, only effective treatment known to date is becoming increasingly difficult. In 2003, the discovery of human cardiac stem cells (HCS/PC) can support the repair of the myocardium after myocardial raised hopes of promising therapeutic approaches. Transplantation of autologous (from the patient) showed limited efficiency because of the poor quality of the cells after infarction. Therefore, the use of stem / progenitor heart (CPC) from allogeneic healthy donors seems today the most realistic choiceand represents a potential therapeutic product available to all. However allogeneic cells raise significant immunological problems that must be resolved before clinical use. Regarding the innate immune response, our results indicate that allogeneic HCPC have a modest susceptibility to NK lysis and could even be protected against this lysis in the inflammatory context. In addition, allogeneic HCPC seem able to inhibit the activity of NK cells. Unlike the favorable innate immune response against the allogeneic HCPC, the presence of anti-HLA alloantibodies can be harmful. Our results showed that the DSA-specific HLA class I haplotype of the HCPC can induce their lysis by CDC and ADCC and this lysis is greatly increased by inflammatory conditions. However, the DSA-specific HLA II do not induce HCPC lysis. All these results indicate that allogeneic HCPC are cells with low immunological risk regarding the innate immune response. On the contrary, rapid elimination by CDC or ADCC of HCPC may occurs in patients with DSA- HLA class I specific allele (s) expressed by the HCPC thus prompting the screening of HLA-DSA prior to therapeutic infusion of HCPC.

Le rein est un organe considéré comme statique, montrant une capacité régénérative très limitée. Les cellules épithéliales du glomérule, appelées podocytes, sont des cellules hautement différenciées qui possèdent des extensions cytoplasmiques indispensables à leur fonction de filtration du sang. Ces cellules sont particulièrement impactées dans les pathologies rénales chroniques, et il apparaît primordial de développer des stratégies thérapeutiques permettant de restaurer leur fonction. Une des approches thérapeutiques qui semble des plus prometteuses consiste en le remplacement des cellules lésées par des cellules fonctionnelles. Dans cette approche de médecine régénérative, les capacités endogènes de régénération des organes sont exploitées et stimulées afin de permettre un rétablissement des tissus constituant les organes. Bien que les podocytes montrent un potentiel de prolifération et de régénération limité, un moyen unique de stimuler ces cellules consiste en la surexpression de la sous-unité protéique TERT de la télomérase. En effet, la surexpression transitoire de TERT dans le rein adulte induit la dédifférenciation et la prolifération des podocytes, suivi par la régénération de ces cellules. L’objectif de mon travail de thèse était d’identifier les voies de signalisation moléculaires ciblées par TERT lors de la reprogrammation des podocytes en cellules dédifférenciées et prolifératives. Le travail réalisé a permis de mettre en évidence les facteurs moléculaires impliqués dans l’initiation de ce processus ainsi que les effecteurs de la reprogrammation ciblés par TERT. De plus, l’analyse des voies de signalisation dérégulées par TERT montre que l’interaction et le remodelage de la matrice extracellulaire représentent des événements très précoces lors de la reprogrammation. Un autre objectif de ma thèse consistait en l’élucidation des mécanismes cellulaires mis en œuvre lors de la régénération des podocytes suite à la surexpression transitoire de TERT. Aussi, les résultats obtenus grâce à l’emploie d’une approche non biaisée de traçage cellulaire a révélé la présence de cellules progénitrices dans le néphron du rein adulte capables de s’amplifier de manière clonale afin de régénérer les podocytes de manière efficace et rapide. Ces résultats présentent un mécanisme cellulaire encore jamais appréhendé, menant à la régénération efficace des podocytes dans le rein des mammifères adultes. Ces données représentent une véritable percée des connaissances au regard de l’existence et de la fonction des progénitures rénaux, ouvrant la voie à des stratégies thérapeutiques permettant d’améliorer la régénération cellulaire de patients souffrant de maladies rénales chroniques. / In mammals, the kidney is considered a static organ with a limited regenerative capacity. Glomerular epithelial cells, named podocytes, are highly differentiated cells harboring cytoplasmic extensions essential for their function of blood filtration. These cells appear to be the weak link in chronic kidney diseases, rising up the necessity to develop therapeutic strategies to restore their function. One promising therapeutic approach consist in the replacement of impaired cells with fully functional cells. The aim of this regenerative medicine approach is to stimulate the endogenous regenerative capacity to reestablish the functionality of tissues within the organ. Although podocytes display a limited regenerative capacity, transient overexpression of the telomerase protein component TERT appears to be an efficient way to stimulate this capacity in vivo. Indeed, TERT exhibits potent effects on kidney podocytes in steady state conditions resulting in acute cell cycle entry and loss of differentiation. Such reprogramming of kidney podocytes is followed by replenishment of those cells by functional podocytes upon TERT withdrawal. TERT effects on kidney podocytes are independent of its role in telomere synthesis, and rather rely on its ability to modulate signaling pathways. My thesis objective was to identify the molecular mechanisms targeted by TERT non-canonical activity upon initiation and progression of podocyte reprogramming. Analysis of the molecular signaling modulated by TERT show that interaction and remodeling of the extracellular matrix represent early events of the reprogramming process. Those results highlighting TERTtarget genes and pathways upon in vivo cellular change of fate provide precious knowledge for unprecedented therapeutic strategies that aim to target TERT non-canonical activity in kidney cancers and other epithelial cancers more broadly. The second objective of my thesis was to elucidate the cellular mechanisms that support podocytes regeneration upon transient overexpression of TERT. Using podocyte lineage tracing approaches, we found that renewed podocytes observed following a TERT pulse are not derived from initially present podocytes. Using an unbiased lineage tracing approach, we further found that clonal amplification of progenitor cells is the source of podocyte replenishment in this system. Those results unveil a cellular mechanism that have never been apprehended previously, which activation lead to efficient podocyte regeneration in the adult mammalian kidney. Those data represent a real breakthrough in knowledge regarding kidney progenitor cells existence and function, and have profound implications for the development of therapeutic strategies that aim to maintain/enhance regeneration in patients with kidney diseases and in the elderly.