Primate hepatic foetal progenitor cells and their therapeutic potential

Transplantation of genetically modified or unmodified hepatocytes appears to be a less invasive alternative to liver transplantation. However, clinical trials performed for the treatment of metabolic deficiencies resulted in a partial and transitory correction due to an insufficient number of engrafted and functional hepatocytes. In vitro, adult hepatocytes do not proliferate and the lack of organ donors limits their availability. Concomitantly, numerous works on hepatocyte transplantation in rodents have shown that cell engraftment was inefficient in normal livers. It is therefore necessary to explore the therapeutic potential of new cell sources such as stem cells and to develop pre-clinical models of transplantation. Foetal liver progenitor cells (hepatoblasts) are bipotent and express markers of both foetal hepatocytes and cholangiocytes. We have immortalized one clone of primate hepatoblasts using a retroviral vector expressing SV40 Large T and have characterized the cells at different population doublings (PDs). After 500 days in culture, immortalized cells remained bipotent and kept contact inhibition, in spite of numerous chromosomal rearrangements. After transplantation into athymic mice, the cells expressed hepatocyte functions but did not proliferate. We isolated, phenotypically characterized, transduced and cryopreserved early human hepatoblasts. These cells repopulate up to 7% of recipient immunodeficient mouse livers. This indicates that early progenitor cells display molecular characteristics related to proliferation and migration that allow these cells to engraft within hepatic parenchyma more efficiently than adult hepatocytes.

RésuméLa transplantation d'hépatocytes génétiquement modifiés ou non est devenue une alternative à la transplantation du foie. Toutefois, les essais cliniques réalisés pour le traitement de maladies métaboliques ont résulté en une correction partielle et transitoire, du fait d'un nombre insuffisant d'hépatocytes greffés et fonctionnels. In vitro, les hépatocytes adultes ne prolifèrent pas et le manque de donneurs d'organes limite leur disponibilité. Parallèlement de nombreux modèles de transplantation d'hépatocytes chez les rongeurs ont montré que la greffe des cellules était inefficace dans des foies normaux quiescents. Il est donc nécessaire d'explorer le potentiel thérapeutique de nouvelles sources de cellules comme les cellules souches et de développer des modèles précliniques de transplantation. Les cellules fœtales progénitrices hépatiques (hépatoblastes) sont bipotentes et expriment des marqueurs d'hépatocytes et de cholangiocytes fœtaux. Nous avons immortalisé un clone d'hépatoblastes de macaque à l'aide d'un vecteur rétroviral exprimant l'antigène T de SV40 et avons analysé les cellules immortalisées à différents doublements de population. Après 500 jours en culture, ces cellules ont conservé leur bipotence et une inhibition de contact malgré des remaniements chromosomiques importants. Après transplantation dans des souris immunodéficientes, les cellules expriment des fonctions d'hépatocytes uniquement mais ne prolifèrent pas. Nous avons isolé, caractérisé phénotypiquement, transduit et congelé des hépatoblastes humains précoces. Ces cellules repeuplent jusqu'à 7% du foie de souris immunodéficientes receveuses, indiquant que les cellules progénitrices précoces ont des caractéristiques moléculaires de prolifération et de migration leur permettant de s'implanter dans le parenchyme hépatique plus efficacement que les hépatocytes adultes.