Le modèle de cellules souches pluripotentes révèle des rôles essentiels pour miR‐450b‐5p et miR‐184 dans la spécification de la lignée cornéenne embryonnaire

Environ 6 millions de personnes dans le monde souffrent de déficiences visuelles sévères ou de cécité en raison de maladies cornéennes. La transplantation allogénique de cornée est souvent nécessaire pour restaurer la vision ; cependant, le manque de greffes cornéennes et les rejets immunitaires demeurent des défis majeurs. La base moléculaire des maladies cornéennes est mal comprise, principalement en raison du manque de modèles cellulaires appropriés. Ici, nous avons décrit une différenciation robuste de cellules souches pluripotentes induites humaines (hiPSCs) dérivées de follicules pileux ou de fibroblastes cutanés en cellules semblables à des épithéliums cornéens. Nous avons découvert que BMP4, couplé à un milieu conditionné dérivé de fibroblastes cornéens et au collagène IV, permettait un engagement efficace des hiPSCs vers une lignée épithéliale cornéenne d'une manière qui récapitulait le développement de la lignée épithéliale cornéenne avec une grande pureté. Les tests de reconstitution organotypique ont suggéré la capacité de ces cellules à se stratifier en un épithélium semblable à celui de la cornée. Ce modèle nous a permis d'identifier miR-450b-5p comme un commutateur moléculaire de Pax6, un régulateur majeur du développement de l'œil. miR-450b-5p et Pax6 étaient distribués réciproquement dans l'épiderme présumé et à la surface oculaire, respectivement. miR-450b-5p inhibait l'expression de Pax6 et le destin épithélial cornéen in vitro, suggérant que, en réprimant Pax6, miR-450b-5p déclenche la spécification épidermique de l'ectoderme, tandis que son absence permet le développement épithélial oculaire. De plus, miR-184 était détectable dans le développement précoce de l'œil et la différenciation épithéliale cornéenne des hiPSCs. Le knockdown de miR-184 a entraîné une diminution de Pax6 et K3, en accord avec des résultats récents montrant qu'une mutation ponctuelle dans miR-184 conduit à une dystrophie cornéenne. Dans l'ensemble, ces données indiquent que les hiPSCs sont précieuses pour modéliser le développement cornéen et pourraient ouvrir la voie à de futures thérapies basées sur les cellules.