In vitro generation of platelets: Where do we stand?

Millions of platelets, specialized cells that participate in haemostatic and inflammatory functions, are transfused each year worldwide, but their supply is limited. Platelets are produced by megakaryocytes by extending proplatelets, directly into the bloodstream. Bone marrow structure and extracellular matrix composition together with soluble factors (e.g. Thrombopoietin) are key regulators of megakaryopoiesis by supporting cell differentiation and platelet release. Despite this knowledge, the scarcity of clinical cures for life threatening platelet diseases is in a large part due to limited insight into the mechanisms that control the developmental process of megakaryocytes and the mechanisms that govern the production of platelets within the bone marrow. To overcome these limitations, functional human tissue models have been developed and studied to extrapolate ex vivo outcomes for new insight on bone marrow functions in vivo. There are many challenges that these models must overcome, from faithfully mimicking the physiological composition and functions of bone marrow, to the collection of the platelets generated and validation of their viability and function for human use. The overall goal is to identify innovative instruments to study mechanisms of platelet release, diseases related to platelet production and new therapeutic targets starting from human progenitor cells.

RésuméDes millions de plaquettes, cellules spécialisées qui participent aux fonctions hémostatiques et inflammatoires, sont transfusées chaque année dans le monde entier, mais leur offre est limitée. Les plaquettes sont produites par les mégacaryocytes en émettant les pro-plaquettes directement dans la circulation sanguine. La structure de la moelle osseuse et la composition de la matrice extracellulaire ainsi que les facteurs solubles (par exemple la thrombopoïétine) sont des régulateurs clés de la mégacaryopoïèse en favorisant la différenciation cellulaire et la libération de plaquettes. Malgré cette connaissance, la rareté des traitements cliniques à vie des maladies des plaquettes est en grande partie due à une connaissance limitée quant aux mécanismes qui contrôlent le processus de développement des mégacaryocytes et des mécanismes qui régissent la production de plaquettes dans la moelle osseuse. Pour surmonter ces limites, des modèles de tissus humains ont été développés et étudiés pour extrapoler ex vivo des résultats pour une nouvelle vision sur les fonctions de la moelle osseuse in vivo. Il y a beaucoup de défis que ces modèles doivent surmonter, notamment : imiter fidèlement la composition physiologique et les fonctions de la moelle osseuse, collecter les plaquettes générées et valider de leur viabilité et fonctions pour l'usage humain. L'objectif global est d'identifier des instruments innovants pour étudier les mécanismes de libération de plaquettes, les maladies liées à la production de plaquettes et de nouvelles cibles thérapeutiques à partir de cellules progénitrices humaines.