par Negueruela Escudero, Javier 
Président du jury Langer, Ingrid
Promoteur Gurzov, Esteban Nicolas
Publication Non publié, 2026-08-25
Président du jury Langer, Ingrid
Promoteur Gurzov, Esteban Nicolas
Publication Non publié, 2026-08-25
Thèse de doctorat
| Résumé : | Diabetes mellitus is a chronic metabolic disease characterised by persistent hyperglycaemia resulting from impaired insulin secretion associated with autoimmunity (type 1 diabetes) or with insulin resistance (type 2 diabetes). Pancreatic β-cell dysfunction or loss is central to disease pathogenesis. In diabetes, insufficient functional β-cell mass leads to impaired glucose homeostasis and often requires lifelong insulin therapy. However, emerging therapeutic strategies aim to restore endogenous insulin production through β-cell replacement, including transplantation of stem cell-derived islets (SC-islets), enriched in glucose-responsive insulin-secreting β-like cells. In this PhD project, we addressed several key limitations of stem cell-derived β-cell replacement by optimising a differentiation protocol and investigating molecular regulators of β-cell function and stress adaptation. First, we established a reproducible protocol for the differentiation of human pluripotent stem cells into SC-islets. Using an immunodeficient mouse model, we evaluated the in vivo maturation, functional integration, and glucose-regulatory capacity of implanted SC-islets, providing insights into their functional development and therapeutic potential. β-cell function and survival during diabetes progression are tightly regulated by intracellular signalling pathways, including those modulated by protein tyrosine phosphatases (PTPs) and oxidative stress regulators. We took advantage of CRISPRCas12a genome editing to generate human pluripotent stem cell lines deficient in selected target genes, PTPRF, PTPRK, PTPN12, and TXNIP, and evaluated the impact of gene deletion on SC-islet differentiation, β-cell function, and adaptation to metabolic stress. Overall, this work provides insights into the molecular regulation of SC-islet differentiation and function, contributing to the understanding of genetic factors relevant to β-cell replacement strategies for diabetes. |
| Le diabète sucré est une maladie métabolique chronique caractérisée par une hyperglycémie persistante due à un défaut de sécrétion d’insuline associé à une auto-immunité (type 1) ou à une résistance à l’insuline (type 2). La dysfonction ou la perte des cellules β pancréatiques est centrale dans la pathogenèse de la maladie. Dans le diabète, un déficit en cellules β fonctionnelles perturbe l’homéostasie du glucose et nécessite souvent une insulinothérapie à vie. Toutefois, de nouvelles stratégies visent à restaurer la production endogène d’insuline par remplacement des cellules β, notamment via la transplantation d’îlots dérivés de cellules souches (îlots SC), enrichis en cellules β-like sécrétrices d’insuline sensibles au glucose. Dans ce doctorat, nous avons étudié plusieurs limites des stratégies de remplacement des cellules β. Nous avons établi et optimisé un protocole de différenciation de cellules souches humaines en îlots SC, tout en étudiant les régulateurs moléculaires impliqués dans leur fonction et adaptation au stress. Nous avons également évalué la maturation in vivo, l’intégration fonctionnelle et la capacité des îlots SC à réguler la glycémie, apportant des informations sur leur développement et leur potentiel thérapeutique. La fonction et la survie des cellules β lors de la progression du diabète sont étroitement régulées par des voies de signalisation intracellulaires, notamment celles impliquant les protéines tyrosine phosphatases et les régulateurs du stress oxydatif. Nous avons utilisé l’édition génomique CRISPR-Cas12a afin de générer des lignées de cellules souches pluripotentes humaines déficientes pour certains gènes cibles (PTPRF, PTPRK, PTPN12 et TXNIP), puis évalué l’impact de ces délétions sur la différenciation en îlots SC, la fonction des cellules β et leur adaptation au stress métabolique. Dans l’ensemble, ce travail apporte des informations sur la régulation moléculaire de la différenciation et de la fonction des cellules β dérivées de cellules souches, contribuant ainsi à une meilleure compréhension des facteurs génétiques impliqués dans les stratégies de remplacement des cellules β dans le diabète. |
