etudes pré-cliniques des effets de l’injection de tissu adipeux sur le développement d'ostéosarcome: innocuité du liporemodelage après chirurgie carcinologique et potentiel thérapeutique des csm? pre-clinical studies of adipose tissue injection on osteosarcoma development: innocuousness of liporemodelling in tumor context and therapeutic potential of msc?

contexte scientifique: l’ostéosarcome est une tumeur primitive de l’os caractérisée par la production anormale de tissu osseux associé à une ostéolyse para-tumorale. la réponse au traitement de référence reste insuffisante. le laboratoire de physiopathologie de la résorption osseuse et thérapie des tumeurs osseuses primitives cherche à développer de nouvelles voies thérapeutiques de l’ostéosarcome en associant des agents anti-tumoraux et anti-résorption osseuse dans des modèles pré-cliniques. les cellules souches mésenchymateuses (csm) pourraient avoir un double intérêt dans le traitement de l’ostéosarcome : participer à la reconstruction du tissu osseux et servir de vecteur pour produire une protéine thérapeutique (activité anti-tumorale ou anti-résorption). cependant, le potentiel anti-tumoral ou pro-tumoral des csm reste à étudier. dans des modèles de sarcome de kaposi, des csm injectées en intra-veineux venaient se localiser sur le site tumoral et ont montré une action anti-tumorale. inversement, dans des modèles de mélanomes ou de carcinomes rénaux, les propriétés immunorégulatrices des csm sembleraient leur conférer un pouvoir pro-tumoral. descriptif du projet: suite à un cas clinique présentant une récidive d’ostéosarcome après un liporemodelage (injection de tissu adipeux autologue centrifugé), nous proposons un projet pour évaluer les effets des injections de graisse et de cellules souches mésenchymateuses (csm) d’origine adipocytaire sur nos modèles murins d’ostéosarcome. le programme comprendra trois étapes : - obtention de csm d’origine adipocytaire humaine et caractérisation de leur phénotype - etudes in vitro des interactions entre csm dérivées de tissu adipeux humain et d’une lignée d’ostéosarcome d’origine humaine (saos2) : nous effectuerons des expériences de co-culture avec ou sans contact (en chambre) pour déterminer les effets sur la prolifération des cellules d'ostéosarcome et des csm, leur profil d’expression des gènes et leur sensibilité à l'apoptose chimio-induite - etudes pré-cliniques des effets de l’injection de cellules graisseuses d’origine humaine sur des modèles murins d’ostéosarcome (développés à partir de la lignée saos2). d’après les résultats préliminaires réalisés au laboratoire lpro, l’injection de tissu adipeux seul semble ne pas provoquer de développement tumoral. par contre, la co-injection de csm avec des cellules d’ostéosarcome pourrait entraîner un développement tumoral différent de celui provoqué par l’injection de cellules d’ostéosarcome seules. l’induction tumorale se fera par la transplantation para-tibiale de fragments d’ostéosarcome induit chez des souris athymiques (swiss nu, nu). nous étudierons ensuite de façon comparative l’évolution de la progression tumorale sur les modèles murins selon qu’ils ont reçu : soit une injection de csm seules, soit un geste chirurgical traumatisant sans injection de csm, soit une injection de csm modifiées pour exprimer une protéine anti-résorption osseuse (l’ostéoprotégérine). suite à leur modification par technique lentivirale pour produire la luciférase firefly, les csm pourront être suivies in vivo en bioluminescence. résultats attendus: ce projet a une double ambition: 1 - participer au développement de la thérapie cellulaire anti-cancéreuse en progressant dans la connaissance et l'utilisation des cellules souches mésenchymateuses: recherche des effets anti-tumoraux intrinsèques de ces csm et les utiliser comme vecteur stable de molécules anti-tumorales. 2 – évaluer l'innocuité d'une nouvelle pratique chirurgicale de reconstruction tissulaire (liporemodelage) dans un contexte tumoral. cette technique chirurgicale vient d'être déconseillée par la société française de chirurgie plastique reconstructrice et esthétique en décembre 2007 pour son utilisation en reconstruction mammaire, sur le principe de précaution. ce projet a pour ambition de commencer à répondre aux questions que se posent les sociétés savantes sur le liporemodelage : « peut-on utiliser le liporemodelage en chirurgie reconstructrice à proximité d'un tissu potentiellement tumoral? ».

scientific context: osteosarcoma is a primary bone tumor characterized by excessive bone tissue production and para-tumoral osteolysis. the response to referent treatment is insufficient. the laboratory of bone resorption physiopathology and primary bone tumor therapy is searching new approaches in osteosarcoma treatment by combining anti-tumoral and anti-bone resorption in pre-clinical trials. mesenchymal stem cells (msc) could have double interest in osteosarcoma treatment : to promote bone tissue reconstruction and to produce therapeutic proteins (with anti-tumoral and anti-resorption activity). however, anti-tumoral and pro-tumoral self potential of msc requires to be studied. in kaposi’s sarcoma models, intra-venous injected msc have shown an anti-tumoral action on the tumoral area. inversely, in melanoma and renal carcinoma models, msc have shown a pro-tumoral activity by their immunoregulating properties. description of the project. after a case report presenting an osteosarcoma’s recurrence after liporemodelling (injection of centrifuged adipose tissue), we propose a project to evaluate the influence of adipose tissue and adipose msc injection on animal model of osteosarcoma. our project consists in three steps: 1. human adipose msc obtention and characterization of their phenotype. 2. in vitro experimentation of interactions between human adipose msc and a human osteosarcoma cell line (saos2). we will conduct co-culture with or without cellular contact experimentation to determine: the influence on osteosarcoma cell and msc proliferation, the gene expression and the sensibility to chemo-induced apoptosis. 3. pre-clinical trials to study the effects of human adipose tissue and derived msc injections on osteosarcoma induced in mices. after preliminary experimentations realized in lpro laboratory, solely adipose tissue injection does not induce tumoral development. on the other way, adipose msc and osteosarcoma cell co-injection could induce tumoral development higher than solely osteosarcoma cell injection. tumoral induction will consist in para-tibial transplantion of osteosarcoma fragments on athymic mices. additionnally, we will compare tumoral development with msc modified to produce anti-bone resorption protein (osteoprotegerin). modified by lentiviral technique to produce luciferase firefly, msc will be followed in vivo by bioluminescence. expected results. our project has a double aim: 1 – to contribute to the development of anti-cancerous cell therapy by improving in msc knowledge and utilization: to study the msc anti-tumoral effects and to use them as stable vector for anti-tumoral molecule production. 2 – to assess the innocuousness of a new surgical technique for tissue reconstruction in tumoral context (liporemodelling). in december 2007, the french society of plastic reconstructive and esthetic surgery advises against this technique for mammary reconstruction. our project has for aim to answer the question: “can we use liporemodelling for tissue reconstruction in tumoral context?”.