Un atlas des voies respiratoires au niveau d'une seule cellule dans la maladie pulmonaire obstructive chronique, la fibrose pulmonaire idiopathique et les témoins (DISCOVAIR)

L'incidence croissante des maladies respiratoires chroniques est un problème de santé publique qui touche des centaines de milliers de personnes de tous âges dans le monde. Directement exposées aux contaminants atmosphériques aéroportés (pollution, allergènes), les voies respiratoires représentent un écosystème complexe impliquant différentes cellules (multiciliées, basales, mucosécrétoires, neuroendocrines, etc.) qui développent des interactions complexes avec le tissu conjonctif environnant mais aussi avec leur riche environnement immunitaire et le microbiote local. Bien qu'un continuum physiopathologique soit postulé entre les voies respiratoires nasales et bronchiques dans certaines maladies, telles que les maladies allergiques, les chercheurs ont démontré de grands gradients d'expression génique entre les échantillons prélevés dans les voies respiratoires nasales et bronchiques dans différentes études. Préciser la variabilité cellulaire tout au long de l'arbre respiratoire en situation physiologique normale est l'un des objectifs majeurs définis dans l'établissement d'un atlas de toutes les cellules des voies respiratoires, tel que défini dans les objectifs du consortium international Human Cell Atlas.

Le séquençage des ARN présents spécifiquement dans chaque cellule individuelle ("single-cell RNAseq"), et sa comparaison avec les cellules voisines permet de documenter les contributions cellulaires précises, ainsi que les voies de signalisation impliquées. Le développement de procédures d'échantillonnage, de stabilisation, de transport et d'analyse de cellules individuelles de tissus peut être effectué sur des cultures d'épithélium respiratoire primaire et peut également être étendu à des échantillons respiratoires de volontaires sains.

Ce projet analysera les profils d'expression génique au niveau de la cellule unique (ARNseq unicellulaire) chez des volontaires atteints de maladie pulmonaire obstructive chronique, de fibrose pulmonaire interstitielle et par rapport à des sujets sains du même âge. Les modalités techniques des prélèvements seront le brossage et les biopsies étagées des voies respiratoires pour une analyse directe des prélèvements. Cette approche sera complétée par une culture d'interface air-liquide pour permettre une analyse secondaire en RNAseq monocellulaire et une cartographie tridimensionnelle de la distribution de ces cellules avec une analyse in situ monocellulaire.

Grâce à des prélèvements à plusieurs niveaux de l'arbre respiratoire (nez, bronchioles, bronchioles), les variations d'expression cellulaire et génique le long de l'axe trachéobronchique seront documentées de manière exhaustive chez des sujets d'âges différents, sains ou atteints de pathologies telles que la bronchopneumopathie chronique obstructive et interstitielle. fibrose pulmonaire. Ces données serviront de références mondiales pour des comparaisons dans différents contextes physiologiques et pathologiques.