Utilisation des cellules souches mésenchymateuses issues de follicules plumeux comme alternative aux techniques actuelles de cryobanking aviaire

Abstract

OBJECTIF DU TRAVAIL Ce travail a pour objectif de déterminer si l’utilisation de cellules souches mésenchymateuses issues de follicules plumeux d’oiseau pourrait, à terme, devenir une alternative aux techniques actuelles de cryobanking dans une optique de conservation des ressources génétiques aviaires.

RÉSUMÉ

Selon l'Union internationale pour la conservation de la nature 14% des espèces d’oiseaux sont menacées d’extinction. Le déclin, l’érosion et la fragmentation concernent l’ensemble des populations et entraînent d’énormes pertes au niveau de la diversité génétique aviaire. Une fois qu'une ressource génétique est perdue, elle ne peut être récupérée. Il est donc crucial de trouver des moyens pour conserver cette précieuse diversité. Une solution pourrait être la création de biobanques de ressources génétiques. Toutefois, à l’heure actuelle, les techniques de biobanking restent insatisfaisantes sur presque tous les plans et il devient urgent d’y trouver des alternatives. Les Cellules Souches Mésenchymateuses (MSC), des cellules souches multipotentes présentes dans de nombreux tissus et pouvant être isolées chez de multiples espèces animales, semblent être d’excellentes candidates. C’est cette possible utilisation de MSC issues de follicules plumeux comme alternative aux techniques actuelles de cryobanking aviaire qui sera étudiée dans ce travail. La partie théorique présentera tout d’abord l’importance du cryobanking aviaire et les différentes techniques qui existent à l’heure actuelle dans ce domaine ainsi que leurs limites. Un résumé de l’état actuel des connaissances sur les MSC sera ensuite effectué en revenant sur leur description, leur caractérisation et les différents tissus et espèces desquelles elles ont pu être isolées. Par la suite, la possible utilisation de follicules plumeux comme source non-invasive et facilement accessible de MSC chez la volaille sera abordée. Les capacités de différenciation in vitro et vivo des cellules souches mésenchymateuses vers la lignée germinale seront également traitées. Enfin, une brève description des perspectives d’avenir qui pourraient être permises par les futures avancées de la recherche sera dressée. La partie expérimentale portera dans un premier temps sur le développement d’une méthode d’isolement de MSC au départ de follicules plumeux de plumes de poulets et sur la réalisation de travaux préliminaires de caractérisation des cellules prélevées..Puis,.dans un second temps, sur la différenciation des MSC en diverses lignées cellulaires mésenchymateuses ainsi qu’en cellules de la lignée germinale.

AIM OF THE WORK The aim of this work is to determine if the use of mesenchymal stem cells isolated from bird feather follicles could become an alternative to current cryobanking techniques for the avian genetic resources conservation in the future.

SUMMARY According to the International Union for Conservation of Nature and Natural Resources, 14% of bird species are threatened with extinction. Decline, erosion and fragmentation affect all populations and cause huge losses in the avian genetic diversity. Once a genetic resource is lost, it cannot be recovered. That's why it's crucial to find some ways to conserve this valuable diversity. One solution could be the creation of biobanks of genetic resources. However, current biobanking techniques remain unsatisfactory in almost all aspects and it is becoming urgent to find alternatives. Mesenchymal Stem Cells (MSCs), some multipotent stem cells present in many tissues and which can be isolated from multiple animal species, seem to be excellent candidates. That possible use of MSCs isolated from feathery follicles as an alternative to the current techniques of avian cryobanking will be studied in this work. The theoretical part will first present the importance of avian cryobanking, the different techniques that currently exist in this field and their limitations. A summary of the current state of knowledge on MSCs will then be presented, including their description, characterization and the different tissues and species from which they have been isolated. The possible use of feather follicles as a non-invasive and easily accessible source of MSCs in poultry will be discussed. In vitro and in vivo differentiation capacities of the mesenchymal stem cells towards the germline will also be treated. Finally, a brief description of future prospects that could be enabled by future research advances will be provided. The experimental part will first focus on the development of a MSCs isolation method from chicken feather follicles and on the preliminary characterization of the collected cells. Then, in a second time, on the differentiation of MSCs into different mesenchymal cell lines and germline cells.