La neurofibromatose de type 1 (NF1) est un syndrome de prédisposition tumorale causée par une mutation perte-de-fonction du gène suppresseur de tumeurs NF1. Près de la moitié des patients atteints de NF1 développent un type de tumeurs bénignes des gaines des nerfs périphériques appelés neurofibromes plexiformes. Ces tumeurs sont majoritairement constituées de cellules de Schwann présentant une inactivation somatique du deuxième allèle NF1. Les neurofibromes plexiformes peuvent se transformer en tumeurs malignes dénommées MPNST (Malignant Peripheral Nerve Sheath Tumor) qui sont des sarcomes extrêmement agressifs, résistants aux thérapies actuelles et représentant la première cause de mortalité des patients NF1. A ce jour, les acteurs à l’origine de cette transformation maligne ne sont pas clairement établis. Leur identification représente donc un enjeu majeur pour une prise en charge appropriée des patients et le développement de nouvelles molécules thérapeutiques. Dans ce contexte, le travail mené au cours de ma thèse a eu pour objectifs la recherche et la caractérisation de nouvelles voies de signalisations impliquées dans la tumorigenèse NF1. D’une part, une approche orientée par les travaux antérieurs au laboratoire a permis de montrer l’implication de la voie WNT dans la tumorigenèse NF1. D’autre part, une approche génomique plus large a conduit à la mise en évidence de l’inactivation du répresseur transcriptionnel PRC2 (Polycomb Repressive Complex 2) dans près de la moitié des MPNST. La génération de modèles cellulaires in vitro a facilité l’exploration des gènes surexprimés lors de la perte de fonction du PRC2. Elle a également permis d’entreprendre un crible lentiCRISPR pan-génomique à la recherche des gènes essentiels à la survie des cellules tumorales mutées pour le PRC2. / Neurofibromatosis type 1 (NF1) is a tumor predisposition syndrome caused by loss-offunction mutations in the NF1 tumor suppressor gene. Almost half of NF1 patients develop a specific type of benign peripheral nerve sheath tumor called plexiform neurofibromas. These tumors are mainly composed of Schwann cells in which the second NF1 allele is inactivated. Plexiform neurofibromas can give rise to malignant tumors called MPNST that are extremely aggressive sarcomas, resistant to therapy and which represents the first cause of early demise of NF1 patients. The molecular mechanisms underlying this malignant transformation remain enigmatic. Their identification is crucial for appropriate management of NF1 patients and development of new therapies. The goal of my PhD was to identify and characterize new signaling pathways involved in NF1 tumorigenesis. On the one hand, we highlighted the involvement of WNT pathway in NF1 tumorigenesis. On the other hand, a larger genomic approach led to the identification of the transcriptional repressor PRC2 (Polycomb Repressive Complex 2) inactivation in almost half of MPNST. We have generated various cell models, which facilitated the exploration of genes aberrantly expressed consequently to PRC2 loss-offunction. These models also allowed performing a pan-genomic lentiCRISPR screen searching for essential genes for PRC2-mutated tumor cells survival.

Made available in DSpace on 2016-01-26T12:51:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 joaorobertoantonio_tese.pdf: 4793958 bytes, checksum: 56e42b3687617eb1ad6580c037e8fee1 (MD5) Previous issue date: 2001-08-30 / Neurofibromatosis (NF) is a neuroectodermal abnormality composed of a set of conditions having clinical manifestations which mainly affect the skin, eyes, bones, nervous system and eventually have repercussions on other internal organs. Its inheritance pattern is normally autosomally dominant and it has been considered one of the most frequent genetic diseases in the human race with a high penetration and variable expressiveness. This work studies the genetical-clinical aspects, makes a quantitative evaluation of the mastocytes and the extracellular matrix in neurofibromas in a group of thirty patients diagnosed with NF-1 and makes a comparison with a control group of ten normal individuals. The genetical-clinical evaluation confirmed the diagnosis of type 1 NF (NF-1) in all the patients. The main characteristics were neurofibromas, caféau-lait spots (CLS), Lisch nodules and axial or inguinal freckles. The multiple neurofibromas and Lisch nodules were considered to be exclusive to NF-1. Macrocephaly, in isolation, was not sufficient for the diagnosis of NF-1 and the other characteristics observed were considered complications. With the tissue from biopsies of both normal skin and neurofibromas of these patients, ten histologic sections were obtained. These were stained using hematoxylin-eosine, Gömöri trichrome, pricrosirius-hematoxylin, silver and iron-hematoxylin impregnation to evaluate the components of the extracellular matrix and staining using Toluidine blue to count the mastocytes. There was a significant increase in the number of mastocytes and the extracellular matrix was altered compared to the normal skin. This alteration was seen by the high cellularity associated with an increased density of fibrous components, specifically collagen type III, the scarcity or almost nonexistence of amorphous fundamental substance and the lack of elastic tissue. These findings seem to have an important role in the formation of neurofibromas and can help in the treatment of NF. / A Neurofibromatose (NF), é uma anormalidade neuroectodérmica constituída por um conjunto de condições com manifestações clínicas que comprometem principalmente a pele, olhos, ossos, sistema nervoso e, eventualmente, com repercussões aos outros órgãos internos. Seu padrão de herança é autossômica dominante e tem sido considerada uma das mais freqüente na espécie humana com penetrância elevada e expressividade variável. No presente trabalho, estudou-se os aspectos genético-clínicos, realizou-se a avaliação quantitativa dos mastócitos e da matriz extracelular em neurofibromas de um grupo de 30 pacientes diagnosticados como NF-1 e comparou-se com o grupo controle constituído de 10 indivíduos normais. A avaliação genético-clínica confirmou o diagnóstico de NF-1 em todos os pacientes. As características principais ou major foram os neurofibromas, MCCL, nódulo de Lisch e sardas axilares ou inguinais. Os neurofibromas múltiplos e os nódulos de Lisch foram considerados exclusivos de NF-1. A macrocefalia, quando isoladamente, não demonstrou ser suficiente para o diagnóstico de NF1 e as outras características foram consideradas como complicações. Em material obtido de biópsias de pele normal e de neurofibromas desses pacientes, realizou-se 10 cortes histológicos os quais foram submetidos às técnicas de coloração pela hematoxilina-eosina, tricrômio de gomori, tricrômio do pricrosirius-hematoxilina, impregnação pela prata e hematoxilinaférrica para a avaliação dos componentes da matriz extracelular e pela coloração com o azul de toluidina para a contagem de mastócitos. Houve diferença significativa no número dos mastócitos que encontraram-se aumentados e, quanto a matriz extracelular, apresentou-se alterada em comparação com a pele normal pela alta celularidade associada à elevada densidade dos componentes fibrosos, particularmente do colágeno tipo III, com escassez ou quase ausência de substância fundamental amorfa e ausência de material elástico. Tais achados parecem ter um papel significativo na formação dos neurofibromas e podem colaborar na terapêutica da NF.

Contexte : Le schwannome vestibulaire (SV) est une tumeur bénigne de la gaine du nerf vestibulaire. La plupart des SV présentent une inactivation somatique bi-allèlique du gène suppresseur de tumeur NF2. L’inactivation congénitale du gène NF2 est impliquée dans le développement de la Neurofibromatose de type 2, une maladie génétique autosomique dominante prédisposant au développement de tumeurs multiples du système nerveux central et en particulier de schwannomes vestibulaires bilatéraux. Le traitement des schwannomes vestibulaires repose sur la chirurgie ou la radiothérapie délivrée en conditions stéréotaxiques. La réduction de la dose d’irradiation des schwannomes vestibulaires a permis d’améliorer le pronostic fonctionnel auditif tout en garantissant un taux de réponse satisfaisant. Pourtant de nombreux patients présenteront une surdité neurosensorielle progressive. Afin de poursuivre cette réduction de dose d’irradiation, des modèles biologiques fidèles récapitulant le statut d’inactivation du gène NF2 et la surdité neurosensorielle sont nécessaires à l’élaboration d’une approche préclinique.Problématique : Nous avons proposé de développer des systèmes modèles in-vitro et in-vivo compatibles avec l’étude de la radiosensibilité des schwannomes vestibulaires en combinaison avec des thérapies ciblant les voies de signalisation spécifiquement activées par la perte de fonction NF2.Méthodes : Les lignées cellulaires humaines de schwannomes vestibulaires NF2 (HEI_193, HEI_182), et de cellules de Schwann vestibulaire contrôle (HEI_286) ont été cultivées en essai clonogénique afin de déterminer le nombre d’unité formatrices de colonies à doses croissantes d’inhibiteur mTOR (Rapamycine), PI3K (GDC_0941), mTOR et PI3K (BEZ_235) pour déterminer le 50% d’inhibition de croissance (GI50%) puis en combinaison à doses croissantes de radiation gamma (Co60). La lignée cellulaire murine inactivée pour nf2 (SC4#9) a été utilisée pour réaliser des greffes syngéniques orthotopiques. La croissance des tumeurs a été suivie par IRM et bioluminescence et l’audition déterminée par potentiels évoqués auditifs. L’analyse histologique des cochlées a été réalisée par coloration en hématoxyline et éosine puis par fluorescence après clarification cochléaire. Des volumes complets ont été obtenus par microscopie confocale à balayage laser.Résultats : Les essais clonogéniques réalisés en Agarose ont identifié une radiorésistance relative des lignées humaines de schwannomes mutées pour NF2 par comparaison au contrôle humain non muté. Cette résistance identifiée en réponse à l’exposition à une dose unique d’irradiation gamma peut être contournée par l’inhibition de la voie mTOR au moment de l’irradiation restituant une sensibilité comparable au contrôle humain non muté. Une tendance à un bénéfice de l’association d’une inhibition mTOR à un inhibiteur PI3 kinase a été retrouvée à une dose maximum d’irradiation. Un modèle murin de schwannome vestibulaire qui récapitule la croissance dans l’angle ponto-cérébelleux et la perte d’audition a été développé par injection stéréotaxique dans le paquet acoustico faciale. Le suivi de croissance de ce schwannome a été caractérisé par IRM et bio-luminescence in-vivo. Enfin un protocole de clarification cochléaire a été adapté aux mammifères murins pour permettre l’étude histologique de cochlées intactes compatible avec l’étude de l’otoxicité des schwannomes et/ou de leur traitement .Conclusion : Les modèles décrits dans cette thèse permettent l’évaluation pré-clinique de stratégies thérapeutiques combinant thérapie ciblée et irradiation gamma en dose unique. L’amélioration des connaissances des mécanismes participant à l’ototoxicité des schwannomes et de leur traitement permettra d’améliorer le ciblage moléculaire afin de réduire les effets auditifs secondaires de la radiochirurgie. / Context: Vestibular schwannomas (VS) are benign neoplasm arising from the Schwann cells of the vestibular nerve. Most of sporadic VS carry a bi-allelic inactivation of the tumor suppressor gene NF2. Congenital inactivation of the NF2 gene is linked to the onset of Neurofibromatosis type 2 (NF2), a genetic condition predisposing to the development of multiple benign tumor of the central nervous system with bilateral VS as a hallmark. Treatment of VS is either surgical or by use of radiation therapy delivered in stereotactic condition. A significant dose reduction has led to improving the hearing outcomes while maintaining good tumor control. Meanwhile a significant number of treated patients will develop a progressive sensorineural hearing loss (SNHL). Laboratory models that faithfully recapitulate NF2 gene inactivation and SNHL are needed to pursue the reduction of the dose delivered.Aim: We aimed at developing new models in-vitro and in-vivo for the study of vestibular schwannoma radio sensitivity in combination with selected compounds that selectively target the pathways activated secondary to NF2 loss of function.Methodes: Human vestibular schwannoma cell lines (HEI_193, HEI_182) and control human Schwann cell line (HEI_286) were used in clonogenic assay to determine the number of colony forming unit (CFU) spontaneously and at increasing dosing of mTOR inhibitor (Rapamycin), PI3 kinase inhibitor (GDC_0941), PI3K-mTOR dual inhibitor (BEZ_235) to determine the 50% growth inhibitory threshold (GI50%) then in combination with increasing radiation regimen of gamma radiation emitted by a source of Co60. The mouse cell line inactivated for nf2 (SC4#9) was used to generate orthotropic syngrafts. The growth of the tumor was monitored using MRI and bioluminescence imaging and hearing was tested by recording auditory brainstem responses. Pathology of the cochlea were obtained from paraffin embedded sections and then using fluorescence confocal microscopy of whole mounted transparent cochleae.Results: Soft agar clonogenic assays were used and identified a resistance to radiation therapy in human cell lines of VS inactivated for NF2 when compared to the non-mutated control. This radiation resistance could be overcome by pre-exposure to the mTOR inhibitor Rapamycin allowing a return to the radiosensibility of non-mutated control. There was a tendency toward a beneficial effect when using a dual inhibition of the mTOR and PI3 kinase at a maximum dose of exposure to radiation. A mouse model of VS has been developed by stereotactic seeding of nf2 deficient cell line SC4#9 targeting the cochleo-vestibular nerve complex. It recapitulates the growth in the suitable micro-environment and secondary SNHL. The growth has been characterized using MRI and in-vivo bioluminescence imaging. Hearing loss was confirmed using sequential ABR. Last a protocol for the clarification of whole mounted cochleae has been adapted to species of rodents suitable for the pathological study of ototoxic change secondary to VS and/or its treatment.Conclusion: The models presented in this thesis may be used for the preclinical evaluation of combined therapeutic approaches with single dose gamma radiation. A better understanding of the mechanisms involved in ototoxicity secondary to VS and of its treatment would improve the molecular targeting in order to warrant better auditory outcomes.

Les troubles neuropsychologiques constituant une complication commune associée à la Neurofibromatose de Type 1 (NF1), nous avons cherché à étayer l'hypothèse d'un dysfonctionnement exécutif chez les enfants porteurs de cette pathologie neurogénétique. Vingt-deux tâches exécutives ont été adaptées et proposées à 36 patients de 7 à 12 ans et 120 contrôles en les confrontant aux plaintes parentales à l'aide de 2 questionnaires. Les résultats valident l'idée d'un trouble exécutif spécifique (indépendant du fléchissement intellectuel et visuo-spatial retrouvé par ailleurs), hétérogène (plusieurs profils dissociés identifiés selon le(s) processus concerné(s) : planification, inhibition, flexibilité) et durable, malgré une régression partielle corroborée par les questionnaires. De plus, les symptômes exécutifs contribuent aux déficits instrumentaux et potentiellement à l'abaissement du niveau général. En outre, des difficultés accrues caractérisent les formes familiales, sans que le niveau scolaire parental inférieur soit le seul facteur explicatif. Enfin, l'absence de lien entre profil dysexécutif et localisation préférentielle d'objets brillants non identifiés dans les circuits fronto-sous-corticaux du cerveau pourrait provenir du manque de visibilité longitudinale des mesures radiologiques. L'hypothèse d'un syndrome dysexécutif neurodéveloppemental constitue une piste explicative inédite dans la NF1 et laisse entrevoir de nouvelles perspectives de remédiation. Les données favorisent au plan théorique l'hypothèse d'une indépendance des fonctions exécutives et justifient une démarche d'évaluation clinique orientée vers la décomposition des processus impliqués dans chaque tâche.

Thèse de doctorat : Psychologie : Angers : 2007. / Bibliogr. p. 257-293.

Pas de résumé fourni. / No summary available.

Instituto Dr. Josà Frota / A meta da presente pesquisa foi apresentar tÃcnicas cirÃrgicas associadas ou isoladas, na tentativa de, utilizando cirurgias menos traumÃticas e mais eficientes, proporcionar resultados menos estigmatizantes e deformantes para dar aos portadores da neurofibromatose tipo 1 (NF1) uma qualidade de vida mais digna e melhor integraÃÃo social. Estudou-se neste trabalho 30 pacientes portadores de NF1 por um perÃodo de seis anos, durante os quais se comparou a eficiÃncia de diversas tÃcnicas cirÃrgicas em lesÃes localizadas em vÃrias regiÃes anatÃmicas do corpo e cujas ressecÃÃes atingiram dimensÃes que variaram entre 3 e 51cm. A utilizaÃÃo do tratamento cirÃrgico mostrou ser a maneira mais simples, eficaz e rÃpida para a soluÃÃo de afecÃÃo tÃo traumÃtica para os pacientes. Mesmo quando da utilizaÃÃo de retalhos cutÃneos com comprometimento residual da pele o seguimento operatÃrio mostrou que a doenÃa nÃo evoluiu e nÃo houve qualquer sinal de malignizaÃÃo. Das opÃÃes mais empregadas foram os retalhos cutÃneos loco-regionais, as que melhores resultados proporcionaram, quer do ponto de vista funcional como estÃtico, e os que causaram menor nÃmero de seqÃelas. Vinte e um pacientes se beneficiaram de excisÃes e reparaÃÃes com retalhos e os demais com procedimentos mais simples, o que lhes permitiu uma melhor qualidade de vida e melhor aceitaÃÃo social. Os retalhos cutÃneos loco-regionais foram aqueles que possibilitaram o reparo das maiores Ãreas cruentas e a ressecÃÃo dos mais volumosos tumores, com uma mÃdia de 16,4 x 8,1 cm e um peso mÃdio de 373 g. O âSâ itÃlico com uma mÃdia de 8,5 x 5,5 cm e 135 g e a âZâ plÃstia com 8,5 x 4,8 cm e 82,8 g mostraram-se eficazes para a reparaÃÃo de lesÃes de mÃdio porte onde aparecem como uma das opÃÃes para reparaÃÃo imediata das ressecÃÃes da NF1.ExcisÃo e Sutura com 4,9 x 2,8 cm e 33,8 g e pequenos enxertos de pele estÃo indicados nas lesÃes de dimensÃes menores e de localizaÃÃes especiais, como a face e nariz. NÃo foram detectadas malignizaÃÃes nas 52 peÃas encaminhadas ao laboratÃrio de histopatologia.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-04-06T13:33:40Z No. of bitstreams: 1 paulanascimentoalmeida.pdf: 3051854 bytes, checksum: c36b0671447013a9e1d5bde016a6ebe9 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-04-24T04:00:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 paulanascimentoalmeida.pdf: 3051854 bytes, checksum: c36b0671447013a9e1d5bde016a6ebe9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-24T04:00:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 paulanascimentoalmeida.pdf: 3051854 bytes, checksum: c36b0671447013a9e1d5bde016a6ebe9 (MD5) Previous issue date: 2013-02-22 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A Neurofibromatose Tipo 1 (NF1) é uma doença genética caracterizada por hiperpigmentação na pele (manchas ‘café com leite’) e neurofibromas, e também apresenta outras manifestações clínicas, dentre elas as anomalias ósseas, que atingem até 50% dos pacientes. Modelos animais como roedores e mesmo a Drosófila têm sido importantes na elucidação de mecanismos moleculares e celulares decorrentes da NF1, mas estes modelos apresentam limitações. Camundongos transgênicos homozigotos (NF1-/-) têm morte ainda no útero no 12o./14o dias de gestação, enquanto que camundongos heterozigotos (NF1+/-), embora viáveis, não desenvolvem neurofibromas e manchas ‘café com leite’ in vivo. Dessa forma, há a necessidade de desenvolvimento de novos modelos. As célulastronco são células indiferenciadas capazes de se autorrenovar e se diferenciar para uma linhagem celular específica. Elas podem ser classificadas de acordo com sua origem em dois tipos principais: embrionárias (CTEs) ou adultas (CTAs). O uso das CTAs em pesquisas visando à terapia celular e bioengenharia tecidual é importante e apresenta vantagens em comparação com as CTEs, uma vez que sua diferenciação é mais controlada e, quando introduzidas no organismo, dificilmente produz tumores. Dentre as células-tronco adultas, destacam-se as células-tronco da polpa dentária (CTPDs). As CTPDs apresentam um perfil molecular semelhante às células embrionárias humanas, possuem capacidade de se diferenciar espontaneamente sob condições de cultura apropriadas, além de terem origem pósnatal, tendo sido utilizadas para o estudo in vitro de diversas doenças. Propomos utilizar as CTPDs como um modelo de estudo in vitro também para a NF1. O objetivo do presente trabalho foi comparar as células-tronco da polpa de dente decíduo de um paciente com Neurofibromatose do Tipo 1, com células-tronco de polpa dentária de pessoas saudáveis, avaliando especificamente a taxa de proliferação e de senescência destas células, bem como a diferenciação osteogênica das mesmas, seguida de quantificação do cálcio. A análise da proliferação celular sugere que as CTPDs do paciente têm elevada taxa de proliferação em relação aos controles. A análise da senescência celular sugere que estas células entram em senescência de forma tardia quando comparadas às células controles. A análise conjunta da proliferação e senescência celular mostra que as CTPDs de um paciente NF1 já apresenta perfil tumoral. Isto pode nos ajudar a entender a formação de neurofibromas por toda a extensão corporal. Visando responder se as CTPDs são um excelente modelo de estudo in vitro, uma vez que o modelo animal apresenta limitações, foi realizada a diferenciação osteogênica com essas células e a quantificação de cálcio nas células NF1 diferenciadas. Os resultados obtidos sugerem uma baixa produção de cálcio pelas células NF1 quando comparadas com as células controle. A análise estatística revelou diferença significativa entre as amostras. Nossa conclusão mostra que as CTPDs são um excelente modelo para estudo in vitro de diversas doenças humanas em função do potencial que essas células apresentam. / Neurofibromatosis type 1 (NF1) is a genetic disorder characterized by hyperpigmentation of the skin (Café-au-lait spots) and neurofibromas and also has other clinical manifestations, among them the bone abnormalities, affecting up to 50% of patients. Animal models such as rodents and even Drosophila have been important in elucidating the molecular and cellular mechanisms resulting from NF1, but these models have limitations. Homozygous transgenic mice (NF1-/-) die in womb in 12º/14º days of gestation, whereas heterozygous mice (NF1 +/-), although viable and do not develop neither neurofibromas nor Café-au-lait spots in vivo. Thus, there is a need to develop new models. Stem cells are undifferentiated cells capable of self renew and differentiate into a specific cell lineage. They can be classified according to their origin into two main types: embryonic (ESCs) or adult (ASCs). The use of ASCs in research aiming at cell therapy and tissue bioengineer is important and provides advantages compared to ESCs, since their differentiation is more controlled and, when introduced into the body, is unlikely to produce tumors. Among the adult stem cells, we highlight the dental pulp stem cells (DPSCs). The DPSCs show a molecular profile similar to human embryonic cells, have the capacity to differentiate spontaneously under appropriate culture conditions, and have postnatal origin, being used to in vitro study of various diseases. We propose to use the DPSCs also as a model for in vitro NF1 study. The aim of this study is to compare the stem cells from the pulp of deciduous teeth of a patient with Neurofibromatosis Type 1, with dental pulp stem cells of healthy people, specifically evaluating the rate of proliferation and senescence of these cells, as well as osteogenic differentiation followed by calcium quantification. The analysis of cell proliferation suggests that the patient's DPSCs have a high proliferative rate relative to controls. The analysis of cellular senescence suggests that these cells enter in a delayed senescence compared to control cells. A pooled analysis of cellular proliferation and senescence shows that NF1 patient’s DPSCs already presents tumor profile. This can help us understand the formation of neurofibromas throughout the body extension. In order to answer whether the DPSCs are an excellent model for in vitro study, once the animal model has limitations, osteogenic differentiation and NF1 differentiated cells calcium quantification was performed. The results suggest low NF1 cells calcium production compared to control cells. Statistical analysis revealed significant differences between the samples. Our conclusion shows that DPSCs are an excellent model for in vitro study of several human diseases due to the potential that these cells present.

La neurofibromatose de type 1 (NF1) représente la maladie génétique autosomale dominante la plus fréquente en France, après la mucovisidose, avec une incidence de 1 individu sur 3500. Il s'agit d'une pathologie multi-systémique présentant un tableau clinique varié. Parmi la pléthore de symptôme, sont comptées des manifestations neurocutanées telles que les taches « café-au-lait » (zone d'hyperpigmentation localisée) et les neurofibromes (tumeurs bénignes de la gaine périphérique de la myéline) mais également des défauts osseux et des troubles cognitifs. La pénétrance de NF1 est complète mais la manifestation et la sévérité des symptômes peuvent varier d'un individu à l'autre. Le gène NF1 responsable de la maladie, localisé sur le chromosome 17, est un gène suppresseur de tumeur qui code pour la neurofibromine. Dans le but de développer un modèle cellulaire humain pertinent pour l'étude des défauts osseux associés à NF1, nous avons utilisé des cellules souches induites à la pluripotence porteuse de la mutation causale NF1 (hiPS-NF1). Dans ces travaux, nous avons montré qu'une perte d'expression de la neurofibromine dans les ostéoblastes dérivés de hiPS-NF1 reproduisait le phénotype d'ostéogénèse réduite et qu'il était possible d'améliorer la capacité des hiPS-NF1 à se différencier en ostéoblaste à l'aide de molécules pharmacologiques. Toujours dans le but de proposer un modèle cellulaire humain le plus relevant possible, nous avons développé des lignées isogéniques avec la technologie CRISPR/Cas 9 afin d'étudier l'impact d'une perte partielle ou totale de l'expression de la neurofibromine sur le phénotype osseux. En parallèle, afin de pouvoir étudier un autre phénotype associé à NF1, un protocole de différenciation de cellules de Schwann sous culture définie en utilisant des facteurs de croissance et des molécules de signalisation, a partir des hiPS a été développé. Des cellules de Schwann-like ont été obtenues en 30 jours en engagement la différenciation des cellules souches vers la crête neurale afin d'induire l'émergence de précurseurs de cellules de Schwann par l'action de molécules telles que le récepteur de type I du TGF-ß (SB431542), l'hereguline ß1, l'IGF1, le FGF2 et un activateur de WNT3a (CHIR99021). L'analyse par q-PCR montre une augmentation des marqueurs de différents stades de différenciation de la cellule de Schwann : crête neurale (SOX10, ERBB3), cellules de Schwann précurseurs (MPZ, CAD19) et cellules de Schwann immatures (S100) au bout de 30 jours de différenciation. Ces résultats ont été complétés par l'analyse protéique des cellules différenciées et par la mise en co-culture de ces cellules avec des motoneurones différenciés à partir d'hiPS. L'ensemble de ce travail a permis de valider la pertinence de l'utilisation des cellules souches pluripotentes porteuses de mutation dans la modélisation de pathologie génétique. Permettant à plus long terme la recherche de molécules actives par des approches de de criblage pharmacologique ou par des approches de thérapie cellulaire. / Neurofibromatosis type 1 (NF1) is an autosomal genetic disease with an incidence of 1 in 3,500 individuals. This is a multi-systemic disorder with a plethora of various symptoms. Among with we find neurocutaneous manifestations such as "café-au-lait" spots (zone of localized hyperpigmentation) and neurofibromas (benign tumors of the peripheral sheath of myelin), but also bone defects and cognitive disorders. The penetrance of NF1 is complete but the manifestation and severity of symptoms may vary from one individual to another. The NF1 gene responsible for the disease, located on chromosome 17, is a tumor suppressor gene that encodes neurofibromin. In order to develop a relevant human cellular model for the study of bone defects associated with NF1, we used pluripotency-induced stem cells that carry the NF1 causal mutation (hiPS-NF1). In this work, we have shown that loss of neurofibromin expression in osteoblasts derived from hiPS-NF1 reproduces the reduced osteogenesis phenotype. We have also shown that pharmacological molecules can improve the ability of hiPS-NF1 to differentiate in osteoblast. In order to propose the most relevant human cell model, we have developed isogenic lines with CRISPR / Cas 9 technology to study the impact of a partial or total loss of neurofibromin on the bone phenotype. Simultaneously, a Schwann cells differentiation protocol from hiPS was developed under culture defined using growth factors and signaling molecules. Schwann-like cells were obtained in 30 days by the use of molecules such as the type I receptor TGF-β (SB431542), heregulin β1, IGF1, FGF2 and activator of WNT3a (CHIR99021). The q-PCR analysis shows an increase in Schwann cell markers: neural crest (SOX10, ERBB3), precursor Schwann cells (MPZ, CAD19) and immature Schwann cells (S100). These results were confirmed by protein analysis of the differentiated cells and by the co-culture analysis of these cells with differentiated motoneurons from hiPS. All of this work validated the relevance of pluripotent stem cells in the modeling of genetic pathology.

La neurofibromatose type1 (maladie de Von-Rechlinghausen) est une affection autosomique dominante, causée par des mutations polymorphes du gène NF1, dont la protéine, la Neurofibromine, agit comme un suppresseur de tumeur en opérant une contrôle négatif des protéines de RAS. D’un point de vue embryologique, cette maladie affecte les dérivés de la crête neurale (CN), une structure embryonnaire pluripotente, capable de générer des dérivés variés tels que des neurones, des cellules gliales, périvascullaires, squelettiques et pigmentaires. Les cellules de la CN subsistent aussi chez l’adulte, à l’état de cellule souches, pouvant être impliqués dans des processus régénératifs. Toutefois, lorsque leur programme morphogénétique est altéré, elles peuvent générer des processus tumoraux, à l’origine de tumeurs multiples dans la peau, les nerfs (tumeurs bénignes et malignes des gaines nerveuses, neurofibromes,) et le cerveau (50% des cas de tumeurs cérébrales avec un tiers de gliomes des voies optique sont cancéreuses). La compréhension des mécanismes de cette maladie est limitée par la faible corrélation qui existe entre génotypes et phénotypes, à savoir l’adéquation entre la nature hautement polymorphe des anomalies génétiques et la diversité des manifestations cliniques. L’objectif de l’étude est d’analyser les conséquences de l’invalidation du gène NF1 sur le comportement des cellules de la CN (CCN), leur prolifération, leur capacité de migration et leur potentiel de différenciation, chez un modèle expérimental. De plus, nous tentons d’élucider l’impact des modulations épigénétiques de l‘activité du NF1.Nous avons développé un système qui permet l’inactivation totale du gène NF1 dans les cellules de la CN spécifiquement en utilisant des molécules d’ARN interférent (silencing) transfectées par éléctroporation bilatérale dans les CCN, au stade précoce de la neurulation, en utilisant l’embryon de poulet comme modèle expérimental. Suite à l’invalidation du gène NF1, nous avons obtenus des déficits multi-systémiques qui consistent principalement en des altérations de la gangliogénèse céphalique, avec des phénotypes gliomateux, mais aussi des défauts périvasculaires qui affectent tant les parois adventitielles des artères branchiales, que les péricytes des capillaire faciaux et cérébraux, associés des asymétries faciales et des formations néoplasiques intra-cérébrales. Précocement, nous montrons que ces déficits peuvent être corrélés aux altérations du comportement migratoire, prolifératif et apoptotiques des cellules de la CN.Parallèlement, nous avons cherché à déterminer l’implication des régulations épigénétiques sur l’activité de NF1. Nous nous sommes focalisé sur l’activité des Histones Désacétylases (HDAC), qui contrôlent la configuration chromatinienne. Il s’avère que les transcrits de la classe I de famille des HDACs, les HDAC1, 2 et 8, normalement accumulés dans les CCN au cours de leur migration et selon un patron d’expression spatial et temporal similaire à celui de NF1, présentent des variations significatives suite au silencing de NF1. Nous avons testé l’inactivation sélective de ces gènes; Ainsi, nous montrons que l’invalidation de HDAC8 seule, permet de reproduire les altérations des phénotypes vasculaires observés chez les embryons hypomorphes pour NF1. Qui suggère un rôle prépondérant de HDAC8 dans la régulation de la vasculogenèse et de la différentiation des CCN en péricytes. Qui pourrait être par l’activation ectopique des gènes Sox9 soutenant la transdifférenciaton pathologique des péricytes en processus gliomateux ou en calcifications intracérébrales. / The neurofibromatosis-type 1 (NF1) (Von Recklinghausen disease) is an autosomal disorder, which stems from misrgulation of Neurofibromin (NF1), a gene encoding a tumour-suppressor protein which acts as a negative regulator of RAS proteins. Mutations of NF1 are causally linked to many types of tumours located in skin, nerves, but also in the brain (intra- cerebral tumours and gliomas). NF1 patients have a high risk of developing both benign and malignant tumours. The diversity of deficits and the nature of cellular lineages attribute all these tumoral manifestations to deregulation of neural crest cell (NC) derivatives. The NC is a multipotent stem cell population that contributes to a variety of cell types in vertebrate embryo, which include skeletogenic, glial, pigment cells as well as pericytes. In order to understand the pathologic process of this disease, it is essential to analyze the molecular mechanisms involved in the survival, proliferation and differentiation of NC.Our objectives are therefore to gain insights into the molecular cascade responsible for the diversity of NC derivatives at cephalic level. We opt for a drastic approach consisting in eradicating NF1 activity from NC at the beginning of their migration. In our experimental model, we can analyze developmental interactions of NC and the epigenetic regulation of the NF1 gene, at their level. Espically class1 Histone deacetylases (HDAC) family of molecules. So we have developed a system which allows complete inactivation of the NF1 gene in NC specifically using interfering RNA molecules (silencing) transfected by electroporation in the bilateral NC, during the early stage of neurulation, using the chick embryo as an experimental model.We show that HDAC8 inactivation can reproduce the alterations of vascular phenotypes observed in NF1 hypomorphic embryos. Suggesting an important role of HDAC8 in regulating vasculogenesis and differentiation of pericytes NC. That could be by ectopic activation of Sox9 gene supporting the pathological transdifférenciaton pericytes in gliomateux process or intracerebral calcifications.