Coordonnées
Centre de Recherche du CHU Ste-Justine
3175, Chemin de la Côte-Sainte-Catherine
Montréal (Québec) – H3T 1C5
T 514 345-4931, poste 4278
F 514 345-4999
Axes de recherche
- Développement et différenciation tissulaire
- Cellules souches
- Génétique humaine et maladies génétiques
- Approches thérapeutiques
Description de la recherche
L’objectif ultime de notre recherche est le traitement des maladies du foie par le moyen de la thérapie cellulaire. Au laboratoire nous générons les cellules souches pluripotentes induites (iPS) à partir du sang des patients avec maladie hépatique, dans le but de les utiliser pour:
1. Différenciation en hépatocytes et création des modèles in vitro des maladies. Ces modèles son précieux pour étudier la physiopathologie, essayer des nouveaux traitements, et tester l’effet des traitements déjà connus avant de les administrer au patient donneur des cellules (dans le but d’une médicine personnalisée).
2. Pour les maladies métaboliques du foie, correction de la mutation causant la maladie, expansion de la population corrigée, différenciation en hépatocytes et transplantation chez le patient. Cette technique vise à corriger la déficience enzymatique causant la maladie par thérapie cellulaire autologue, en éliminant la nécessité de la transplantation hépatique et la dépendance de l’immunosuppression.
3. Génération d’organoïds hépatiques avec structure tridimensionnelle et fonction comparable au foie humain. Ces bourgeons hépatiques seront créés à partir des cellules iPS corrigées des patients avec maladie métabolique. Une fois améliorée la technologie de création et les condition de culture, et prouvé leur sécurité, ces organoïds pourront être transplantés chez les patients pour remplacer leur foie malade.
Les projets en cours au laboratoire impliquent l’étude in vitro de tyrosinémie de type I, la correction de la mutation causant cette maladie, et l’évaluation de l’efficacité et sécurité de la transplantation des hépatocytes dérivés des cellules iPS corrigées dans un modèle murin de tyrosinémie.
Research axis
- Development and tissue differentiation
- Stem cells
- Human genetics and genetic diseases
- Therapeutic approaches
Research description
Research in the lab aims at treating liver diseases by the means of cellular therapy. We generate induced pluripotent stem (iPS) cells from the blood of patients with liver diseases in order to achieve the following objectives:
1. In vitro differentiation to hepatocyte-like cells and establishment of cellular models of the different diseases. Such models are used to study the pathophysiology of the disease, try new treatments, and assess the effect of known drugs in order to predict in vivo responses (personalized medicine).
2. Genome editing to correct the disease-causing mutation (for inborn errors of liver metabolism), with subsequent expansion of the corrected population, differentiation to hepatocyte-like cells and transplantation. Such an approach aims at restoring the deficient function eliminating the need for liver transplantation.
3. Generation of liver organoids with tridimensional structure and function comparable to the human liver. Such liver buds will be created from corrected iPS obtained from patients with metabolic liver disease. Once their creation protocol and culture conditions improved and their safety proven, liver organoids might be transplanted to patients to replace their diseased liver.
The projects currently ongoing in the lab imply the study of iPS cells-to-hepatocyte differentiation process, the creation and validation of an in vitro model of hereditary tyrosinemia type I, the correction of the disease-causing mutation in such a model, and the assessment of the efficacy and safety of the transplantation of hepatocytes derived form corrected iPS cells in a murine model of tyrosinemia.
Publications
- Sokal E*, Paganelli M*, Wirth S, Vajro P, Lacaille F, Kelly D, Mieli-Vergani G. Management of chronic hepatitis B in childhood: ESPGHAN clinical practice guidelines. J Hepatol 2013;59:814-829.
- Paganelli M, Dallmeier K, Nyabi O, Scheers I, Kabamba B, Neyts J, Goubau P, Najimi M, Sokal EM. Differentiated umbilical cord matrix stem cells as a new in vitro model to study early events during HBV infection. Hepatology 2013;57:59-69.
- Scheers I, Lombard C, Paganelli M, Campard D, Najimi M, Gala JL, Decottignies A, Sokal E. Human umbilical cord matrix stem cells maintain multilineage differentiation abilities and do not transform during long-term culture. PLoS One 2013;8(8):e71374.
- Paganelli M, Nyabi O, Brice S, Evraerts J, El Malmi I, Heremans Y, Dollé L, Benton C, Buc-Calderon P, van Grunsven L, Heimberg H, Campard D, Sokal E, Najimi M. Down regulation of Sox9 expression associates with hepatogenic differentiation of human liver mesenchymal stem/progenitor cells. Stem Cells Dev 2014;23(12):1377-1391.
- Paganelli M, Patey N, Bass LM, Alvarez F. Anti-CD20 treatment for giant cell hepatitis with autoimmune hemolytic anemia. Pediatrics 2014;134(4):e1206-10.