FR3043092A1 - MODULATION OF KLF FACTORS TO PROMOTE THE FUNCTIONALITY OF EPITHELIAL CELLS - Google Patents

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Nicolas Fortunel
Michele Martin
Emmanuelle Bouissou-Cadio
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Abstract

La présente invention concerne l'utilisation in vitro d'un inhibiteur de l'expression ou de l'activité d'un facteur de transcription de type « Krüppel-like » (KLF) pour augmenter la prolifération et/ou maintenir et/ou augmenter le caractère immature de cellules épithéliales contenues dans un échantillon cellulaire, ou pour enrichir un échantillon cellulaire en cellules épithéliales ainsi qu'une composition cosmétique comprenant ledit inhibiteur et des utilisations cosmétique et pharmaceutique dudit inhibiteur.The present invention relates to the in vitro use of an inhibitor of the expression or activity of a Krüppel-like transcription factor (KLF) to increase proliferation and / or maintain and / or increase the immature nature of epithelial cells contained in a cell sample, or for enriching a cell sample with epithelial cells, as well as a cosmetic composition comprising said inhibitor and cosmetic and pharmaceutical uses of said inhibitor.

Description

CONTEXTE GENERAL DE L’INVENTION

Les systèmes, méthodes et procédés visant à construire ou réparer des tissus épithéliaux tels que l'épiderme trouvent des applications dans des domaines aussi divers que la recherche médicale et le développement clinique, l'ingénierie tissulaire et la toxicologie.

Les tissus épithéliaux pluristratifiés (tels que l'épiderme, la cornée, les tissus muqueux...) partagent un certain nombre de caractéristiques communes qui imposent des contraintes pour la conception de tests et de tissus reconstruits in vitro. Ces caractéristiques sont bien exemplifiées dans le cas de l'épiderme. L'épiderme constitue la structure la plus superficielle de la peau et en assure notamment la fonction barrière. Majoritairement constitué de kératinocytes, il se renouvelle tous les 28 jours en moyenne. Ce tissu comprend 4 couches qui correspondent aux 4 étapes du programme de différenciation que les kératinocytes subissent lors de leur migration de la couche basale, la plus profonde, vers la couche cornée, la plus superficielle. Le processus physiologique continuel de renouvellement des différentes couches de kératinocytes est appelé kératinopoïèse. La couche basale de l'épiderme, qui ne comporte qu'une seule assise cellulaire, est le compartiment germinatif. C'est au niveau de cette couche que s'effectue la prolifération des kératinocytes. Parmi les kératinocytes basaux, on trouve une faible proportion de cellules appelées cellules souches, dont il est admis qu'elles sont à l'origine du renouvellement à long terme de l'épiderme. La descendance immédiate des cellules souches est appelée population des progéniteurs. Ces derniers assurent le renouvellement rapide à court terme de l'épiderme.

Comme les autres tissus épithéliaux pluristratifiés, l'épiderme est donc constitué d'un ensemble hétérogène de cellules présentant des degrés de différenciation (ou d'immaturité) variables. Il est généralement admis que les kératinocytes basaux représentent environ 10% de l'ensemble des kératinocytes de l'épiderme, et le compartiment des cellules souches épidermiques seulement de l'ordre de 0,1%.

Contrôler la multiplication des cellules des différents tissus humains sans en altérer les caractéristiques et fonctionnalités constitue un objectif porteur d’applications, notamment dans les domaines de la régénération, de la reconstruction tissulaire et de la cicatrisation cutanée. Cependant, cette problématique se heurte à deux difficultés principales.

Premièrement, la compréhension des signaux moléculaires contrôlant la transmission des caractères d’une cellule à sa descendance, lors des mitoses successives, reste à ce jour très incomplète. Ceci est particulièrement vrai pour les cellules immatures et à fort potentiel régénératif, qu’elles soient de type ‘précurseur’, ‘progéniteur’, ou ‘cellule souche’. Deuxièmement, à la différence des cellules de lignées transformées, une propriété générale des cellules primaires (c’est-à-dire, extraites de tissus et non transformées) est une progressive évolution vers un phénotype plus différencié puis sénescent, notamment au cours d’une phase prolongée de prolifération.

Lorsqu’il utilise le potentiel d’organogenèse de cellules normales épithéliales en activant leur prolifération, l’homme du métier se trouve donc limité par les points suivants : 1) Limitation d’ordre quantitatif, inhérente au fait que les cellules humaines épithéliales non transformées ne peuvent généralement pas être obtenues et produites en abondance, et 2) Limitation d’ordre qualitatif, due à la difficulté de conserver l’ensemble des caractères et potentialités des cellules épithéliales lorsqu’un état de prolifération est induit. L’importance de ces difficultés est notamment exemplifiée dans le cas des procédés d’ingénierie cellulaire et tissulaire mis en œuvre pour la production des greffons cutanés homologues destinés au traitement des grands brûlés, qui impliquent une étape de multiplication cellulaire massive en culture. En effet, bien que des procédés permettant la production de greffons cutanés fonctionnels soient disponibles depuis près de 30 ans (Gallico et al. 1984; De Luca et al. 1989; Ronfard et al. 2000), la qualité de prise de greffe reste à ce jour variable, notamment en raison d’un manque de cibles moléculaires permettant de fiabiliser ces procédés par une meilleure préservation du potentiel cellulaire (Barrandon et al. 2012). Dans ce contexte, un objectif particulièrement important est le maintien du caractère immature des cellules précurseurs (progéniteurs et cellules souches), qui est un paramètre intrinsèquement lié à leur potentiel régénératif.

Dans ce contexte, l’objectif des inventeurs était d’identifier des cibles moléculaires modulables permettant d’orienter une grande quantité de cellules normales épithéliales possédant un potentiel régénératif donné vers un état de prolifération active, tout en favorisant le maintien de leurs caractéristiques intrinsèques (potentiel régénératif, prolifération active, etc.) et la transmission de celles-ci à leur descendance.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION

Les inventeurs sont parvenus à identifier de telles cibles moléculaires. Il s’agit des facteurs de transcription de type « Krüppel-like » (ou « Klf », ou « KLF »). La présente invention consiste plus particulièrement à appliquer, sur des cellules épithéliales d’intérêt, un traitement permettant de provoquer une diminution de l’expression ou de l’activité d’au moins un de ces facteurs (mise en place d’un contexte cellulaire « KLF réprimé » autrement appelé « (KLF-rep) »).

Ce traitement permet d’améliorer la fonction des cellules épithéliales (ci-après désigné « gain de fonction »), notamment dans les contextes cellulaires et tissulaires énumérés ci-dessous : 1) Lorsque le traitement est mis en œuvre sur des cellules épithéliales placées en situation de culture bidimensionnelle in vitro, l’effet obtenu en réponse au traitement est un gain sur le plan de la prolifération et/ou un maintien du caractère immature des cellules précurseurs, ce qui permet d’améliorer l’amplification cellulaire, 2) Lorsque le contexte est celui d’un épithélium tridimensionnel reconstruit in vitro, l’effet obtenu en réponse au traitement est un gain sur le plan de la richesse en cellules épithéliales présentant une forte capacité régénératrice du produit d’ingénierie tissulaire, 3) Lorsqu’il s’agit de cellules entrant dans la constitution d’un tissu épithélial reconstruit utilisé comme greffon, le gain obtenu se traduit alors par une activation cellulaire plus efficace lors des phases précoces de prise de greffe et de cicatrisation in vivo.

En résumé, la présente invention propose une nouvelle cible moléculaire (les facteurs de transcription Klf), permettant de provoquer de manière contrôlée une stimulation de la prolifération des cellules épithéliales sans en altérer les caractéristiques et fonctionnalités.

Dans un premier aspect, la présente invention vise donc l’utilisation in vitro d’un inhibiteur de l’expression ou de l’activité d’un facteur de transcription de type « Krüppel-like » (KLF) pour augmenter la prolifération et/ou maintenir et/ou augmenter le caractère immature de cellules épithéliales contenues dans un échantillon cellulaire, ou pour enrichir un échantillon cellulaire en cellules épithéliales.

En d’autres termes, la présente demande vise une méthode pour promouvoir la prolifération et/ou maintenir et/ou augmenter le caractère immature de cellules épithéliales contenues dans un échantillon cellulaire, ou pour enrichir un échantillon cellulaire en cellules épithéliales, ladite méthode comprenant l’étape d’inhiber l’expression ou l’activité d’un facteur de transcription de type « Krüppel-like » (KLF). Plus précisément, cette méthode comprend la mise en contact d’un échantillon cellulaire avec une quantité efficace dudit inhibiteur. Cette méthode peut être mise en œuvre in vitro ou in vivo.

Dans le cadre de la présente invention, on entend par « maintenir le caractère immature des cellules », le fait de limiter la perte ou la diminution et de préférence, conserver le degré ou le niveau d’immaturité des cellules précurseurs, progéniteurs et souches.

Les facteurs de transcription de type « Krüppel-like » sont regroupés au sein d’une famille (ci-après désignée «famille KLF»). Cette famille comprend entre autres 17 membres, numérotés KLF1, KLF2, KLF3, (...) jusqu’à KLF17. L’homme du métier pourra aisément accéder aux séquences d’un ou plusieurs de ces facteurs, à partir des banques de données. Ainsi, par « facteur de transcription de type Krüppel-like » ou « protéine de la famille KLF », on entend ici un membre de cette famille et, de préférence, le facteur de transcription KLF4. Ce facteur de transcription a, chez l’homme, la séquence protéique SEQ ID NO :1 (Numéro d’accès dans la base CCDS de NCBI : CCDS6770 ; Numéro d’accès dans la base UniProtKB/Swiss-Prot: 043474.3).

La présente invention vise donc de préférence l’utilisation in vitro d’un inhibiteur de l’expression ou de l’activité d’un facteur de transcription de type « Krüppel-like » (KLF) pour augmenter la prolifération et/ou maintenir et/ou augmenter le caractère immature de cellules épithéliales contenues dans un échantillon cellulaire, ou pour enrichir un échantillon cellulaire en cellules épithéliales, caractérisée en ce que ledit facteur de transcription de type « Krüppel-like » (KLF) est le facteur de transcription KLF4, de préférence de séquence SEQ ID NO :1.Dans la famille KLF, peuvent être aussi englobés les homologues non-humains, en particulier les homologues animaux des facteurs de transcription identifiés chez l’homme. A titre d’exemple, on peut citer les homologues murins, canins, félins, équins, simiens, etc.

Le rôle régulateur de certains de ces facteurs KLF a été décrit dans des modèles cellulaires et tissulaires. Notamment, les facteurs de transcription de la famille KLF ont été impliqués dans le contrôle du caractère pluripotent les lignées de cellules souches embryonnaires (ES) d’origine murine et humaine (Jiang J. et al, 2008). Cependant, les résultats de cette étude démontrent qu’une répression de l’expression des facteurs KLF dans les cellules ES induit une perte de fonction, ce qui est opposé à l’effet de gain de fonction décrit dans la présente invention.

Le lien entre KLF4 et la régulation du caractère pluripotent a été établi dans le cadre de la reprogrammation de cellules matures adultes vers un état de cellule souche pluripotente dans un modèle de cellules souches pluripotentes induites (iPS ; Takahashi K. et al, 2007). Dans cette étude, le procédé permettant d’obtenir une reprogrammation de cellules différenciées en cellules souches pluripotentes iPS (gain de fonction) implique l’induction de l’expression de KLF4, et non son inhibition. Ceci peut s’expliquer par le fait qu’il s’agit d’un modèle particulier de cellules souches, dont les propriétés ne sont pas nécessairement extrapolables aux cellules natives des tissus adultes (notamment pour ce qui est des contrôles moléculaires de la prolifération).

La fonction du facteur KLF4 dans la biologie de l’épiderme normal a par ailleurs été décrite dans plusieurs publications (Segre et al., 1999 ; Katz et al., 2002 ; Sen et al., 2012 ; Chew et al., 2013 ; Boxer et al, 2014). Ce facteur de transcription y est identifié comme un régulateur d’étapes terminales de la différenciation des kératinocytes, nécessaires à la mise en place de la fonction barrière de l’épiderme (Sen et al., 2012 ; Chew et al., 2013 ; Bao et al, 2013 ; Boxer et al, 2014). KLF4 a d’autre part été décrit pour intervenir dans la biologie des cellules souches du follicule pileux, avec un rôle possible dans le contrôle de la capacité de ces cellules à participer à des processus de régénération cutanée (Li et al, 2012). Dans cette étude, le rôle de KLF4 a été étudié dans une population de cellules présente au niveau de la région du ‘bulge’ du follicule pileux, chez la souris (ce qui est très différent de la biologie de l’épiderme interfolliculaire humain). Dans ce modèle, il a été montré qu’une invalidation (extinction totale) de l’expression de KLF4 a pour effet de provoquer une réduction du pool folliculaire de cellules souches associée à un retard de cicatrisation cutanée, ce qui est exactement l’inverse de la présente invention. D’autre part, un autre volet de cette étude, réalisé sur des kératinocytes de la lignée transformée de carcinome humain A431, montre que diminuer le niveau d’expression de KLF4 a pour conséquence une réduction de la population cellulaire présentant des caractéristiques de cellules souches, ce qui constitue également un effet opposé à ce qui est décrit dans la présente invention.

En outre, une expression de plusieurs membres de la famille de facteurs de transcription KLF, parmi lesquels KLF4, a été détectée dans des cellules de cornée (notamment les kératinocytes). Comme pour l’épiderme, KLF4 y est proposé comme nécessaire à la mise en place de la fonction barrière de la cornée (Swamynathan S. et al., 2011).

Enfin, l’implication de KLF4 dans le processus de la tumorigenèse est connue, mais l’état de l’art ne converge pas vers une conclusion unique sur son rôle exact. En effet, le gène Klf4 est identifié soit comme un oncogène (Jiang W. et al, 2009), soit comme un gène suppresseur de tumeur, en fonction du contexte cellulaire considéré. Dans la peau, le rôle de KLF4 dans la formation des carcinomes est également controversé. Une invalidation du gène Klf4 a été notamment décrite comme un paramètre inducteur de tumorigenèse (Wei D. et al, 2005).

En conclusion, aucune étude n’a à ce jour démontré qu’il est possible d’améliorer le potentiel régénératif et la croissance des cellules épithéliales en inhibant l’expression et / ou l’activité d’un facteur de transcription la famille KLF, comme le proposent les présents inventeurs.

Selon la présente invention, la diminution de l’expression et/ou de l’activité de KLF, et plus particulièrement de KLF4, au sein des cellules épithéliales permet de promouvoir la capacité de prolifération desdites cellules et avantageusement de maintenir et/ou augmenter le caractère immature de ces cellules.

Dans le cadre de la présente invention, les cellules épithéliales d’intérêt appartiennent aux lignages épithéliaux, de préférence mammifères, et de manière encore plus préférée, humains. Il peut s’agir notamment de kératinocytes humains de la peau (épiderme interfolliculaire, du follicule pileux, des glandes sébacées ou sudoripares), de la cornée, ou encore des muqueuses (notamment, buccale, trachéale, vaginale, urétrale, etc.).

Par ailleurs, « l’échantillon cellulaire » utilisé dans l’invention consiste en n’importe quel échantillon biologique contenant ou susceptible de contenir des cellules épithéliales telles que définies ci-dessus. Ces cellules épithéliales pourront correspondre à différents statuts de différentiation ou d’immaturité (précurseurs, progéniteurs, cellules souches), ainsi qu’à différents degrés d’enrichissements ou de purification (descendance clonale de progéniteurs, méroclones, ou descendance clonale de cellules souches ou holoclones).

Plus précisément, l’échantillon utilisé dans la présente invention peut être une population totale de kératinocytes non fractionnée, une population ou fraction basale de kératinocytes (constituée d’un mélange de kératinocytes précurseurs, progéniteurs, et souches) ou encore des sous-populations enrichies en cellules souches ou en progéniteurs sur la base de critères phénotypiques.

De préférence, l’échantillon cellulaire de l’invention est issu d’un prélèvement biologique extrait de son contexte naturel, et obtenu d’un sujet sain ou malade (par exemple issu d’une biopsie). De préférence, cet échantillon est extrait d’un tissu cutané, de la cornée ou des muqueuses.

De manière alternative, ledit échantillon cellulaire peut être un tissu maintenu in vivo dans son contexte naturel, sur un sujet (une peau blessée, une peau âgée, un greffon, etc.).

De préférence, ledit sujet est un animal. De manière encore plus préférée, il s’agit d’un mammifère. De manière préférée entre toutes, il s’agit d’un humain. L’échantillon cellulaire de l’invention est un échantillon de tissu épithélial. En particulier, l’échantillon tissulaire peut être choisi parmi les épithéliums, par exemple l’épiderme interfolliculaire de peau humaine adulte ou néonatale, la cornée, les muqueuses, les follicules pileux. Des échantillons de tissus épithéliaux malades sont par exemple obtenus par biopsie de patients atteints d’une maladie génétique (telle que xeroderma pigmentosum, les épidermolyses bulleuses, etc.), ou par biopsie de peau cicatricielle (chez les grands brûlés notamment). Les tissus épithéliaux malades peuvent également être des tissus tumoraux (carcinomes, etc.). L’échantillon biologique peut également comprendre des cellules issues de la différenciation épithéliale (notamment kératinopoïétique) de cellules souches pluripotentes choisies parmi les cellules souches pluripotentes embryonnaires, fœtales et induites. On citera à titre d’exemples de cellules présentant un potentiel épithélial issues de cellules souches fœtales : cellules du feuillet embryonnaire ectodermique, cellules des tissus épithéliaux, kératinocytes, etc. Les cellules présentant un potentiel épithélial, issues de cellules souches pluripotentes dites «induites» (IPS pour « induced pluripotent stem cells ») sont générées par reprogrammation de cellules issues d’un tissu adulte qui peuvent être des cellules différenciées.

Par « inhibiteur de l’expression ou de l’activité d’un facteur de transcription de type « Krüppel-like » (KLF) », on entend ici tout composé capable d’interférer avec l’expression dudit facteur, ou, une fois qu’il est exprimé sous forme protéique, avec son activité transcriptionnelle sur l’ADN. Cet inhibiteur est ci-après désigné comme « l’inhibiteur de l’invention ».

Dans un premier mode de réalisation, l'inhibiteur de l’invention diminue ou bloque l'expression du gène codant pour le facteur de transcription KLF d’intérêt. Par « expression » d'un gène, on entend ici tout processus par lequel l'information contenue dans la séquence nucléotidique d’un gène est convertie en une protéine fonctionnelle, par exemple, tous les aspects de la transcription ou de la traduction de ce gène. Par exemple, le terme "inhiber l’expression" peut consister à inhiber la transcription, la traduction, ou les modifications post-transcriptionnelles ou post-traductionnelles de ce gène. De préférence, dans ce cas, ledit inhibiteur est une molécule chimique ou un acide nucléique inhibiteur, tel qu’un oligonucléotide antisens (par exemple un petit ARN interfèrent (siRNA) ou un micro-ARN (miRNA)), ou un ribozyme qui est spécifique pour le polynucléotide codant ou régulant l’expression du facteur de transcription KLF d’intérêt. Un acide nucléique inhibiteur peut reconnaître soit une séquence régulant l’expression de ce gène (par exemple son promoteur), soit la séquence codante de ce gène. Par «spécifique» d’un polynucléotide codant pour le - ou régulant l’expression du - facteur de transcription KLF d’intérêt, on entend que l'agent inhibe préférentiellement l'expression de ce facteur de transcription, par rapport à l'expression d'autres gènes. Un agent qui est spécifique d'une séquence particulière peut se lier préférentiellement à cette séquence, dans des conditions classiques de forte stringence. L’inhibiteur de l’invention « diminue l’expression » d’un gène donné lorsque, en sa présence, l’expression dudit gène est inférieure d’au moins 10%, au moins 15%, au moins 20%, au moins 25%, de préférence au moins 30%, de manière préférée au moins 40%, de manière davantage préférée au moins 50% à celle mesurée en son absence. Par ailleurs, l’inhibiteur de l’invention « bloque l’expression » d’un gène donné lorsque, en sa présence, l’expression dudit gène est inférieure d’au moins 10%, au moins 15%, au moins 20%, au moins 25%, de préférence au moins 30%, de manière préférée au moins 40%, de manière davantage préférée au moins 50% à celle mesurée en son absence. L’expression d’un gène peut être mesurée par toute technique de biochimie moléculaire classiquement utilisée par l’homme du métier, tant au niveau transcriptionnel (mesure de la formation de l’ARNm à partir de l’ADN codant pour ledit gène) que traductionnel (mesure de la formation de la protéine codée par ledit gène). Des techniques comme le northern blot, la qRT-PCR, le western-blot, ou encore la spectrométrie de masse peuvent être par exemple utilisées. Ces techniques, bien connues de l’homme du métier, n’ont pas besoin d’être détaillées ici.

Dans un mode de réalisation préféré, l'inhibiteur de l’invention est un acide nucléique anti-sens comprenant un polynucléotide spécifique d’une séquence codant pour (ou régulant l’expression d’un facteur de transcription KLF d’intérêt. Ces séquences sont bien connues dans l'art. Par exemple, on peut y accéder dans les bases de données accessibles au public, tels que la base de données GenBank exploitée par le NCBI. A titre d’exemple, la séquence codant pour le facteur de transcription KLF 4 est représentée sur la SEQ ID NO :1 (Numéro d’accès dans la base CCDS de NCBI : CCDS6770 ; Numéro d’accès dans la base UniProtKB/Swiss-Prot: 043474.3).

Sur la base de ces séquences, l’homme de l’art est en mesure de concevoir, de fabriquer et d'utiliser des molécules anti-sens appropriées sans expérimentation excessive. L'acide nucléique anti-sens de l’invention peut être, par exemple, un oligonucléotide ou un acide nucléique comprenant une séquence anti-sens qui est liée de manière fonctionnelle à une séquence de contrôle d'expression, et qui est exprimée dans une cellule. L'utilisation d'acides nucléiques anti-sens pour réguler négativement l'expression d'une protéine particulière dans une cellule est aujourd’hui bien connue (cf. par exemple Askari et al. (1996); ou Wagner, RW (1994)). Une molécule d'acide nucléique anti-sens peut comprendre une séquence nucléotidique qui est complémentaire du brin codant une autre molécule d'acide nucléique (par exemple, une séquence d'ARNm), ou à une partie de celui-ci, et en conséquence est capable d’établir des liaisons hydrogènes avec le brin codant l'autre molécule d'acide nucléique. De façon alternative, les séquences anti-sens peuvent être complémentaire d'une séquence présente dans l'extrémité 5 'ou 3' non traduite de l'ARNm ou d’une région située entre une région codante et une région non traduite (par exemple, à la jonction de la région 5 'non traduite et de la région codante). L'acide nucléique anti-sens peut être complémentaire de la séquence d'une région de régulation du gène, par exemple d’une séquence d'initiation de la transcription ou d’élément de régulation, ou encore d'un site d'épissage. Un tel acide nucléique antisens peut être conçu sur la base de la séquence nucléotidique codant pour la protéine KLF ou par rapport aux séquences régulant sa transcription ou sa traduction, et construit selon les règles de Watson et Crick. Pour le guider dans la construction de molécules anti-sens qui sont complémentaires d'une région d'un gène impliqué dans la transcription (bloquant ainsi la transcription et / ou la production d'isoformes, telles que des variants d'épissage), l’homme du métier peut consulter, par exemple, Lee et al. (1979); Cooney et al. (1988) et Dervan et al. (1991).

Un acide nucléique anti-sens peut exister sous différentes formes. Par exemple, il peut être de l'ADN, de l'ARN ou des mélanges chimériques, des dérivés ou des versions modifiées de ceux-ci, simple brin ou double brin. L'acide nucléique peut être modifié au niveau des bases nucléotidiques, du sucre ou du phosphate porté, en utilisant des procédures et des modifications conventionnelles. Les modifications des bases nucléotidiques comprennent, par exemple, les versions méthylées de purines ou pyrimidines. Les modifications peuvent inclure le greffage d’autres molécules comme des peptides, ou d’agents facilitant le transport à travers la membrane cellulaire (voir, par exemple Letsinger et al, 1989), d’agents de clivage (par exemple, Krol et al. 1988) ou d’agents intercalants (par exemple, Zon et al., 1988).

Les acides nucléiques anti-sens de l’invention peuvent être construits en utilisant des procédés de synthèse chimiques connus dans l'art, par exemple en utilisant des nucléotides naturels ou des nucléotides modifiés destinés à accroître la stabilité biologique des molécules ou à augmenter la stabilité physique du duplex formé entre l'anti-sens et des acides nucléiques ciblés. De tels nucléotides sont par exemple des dérivés phosphorothioate et acridine substitués. Pour inhiber l'expression d’un facteur KLF d'intérêt dans des cellules, ces acides nucléiques antisens peuvent être ajoutés le milieu de culture. Dans un mode de réalisation préféré, les oligonucléotides synthétiques sont ajoutés à une concentration finale d'environ 10nM à environ 1000nM, de préférence entre environ 20nM et environ 750nM, de préférence encore entre environ 30nM et environ 500nM, de manière préférée entre environ 40nM et environ 350nM, de manière davantage préférée entre environ 50 nM et environ 200 nM (par exemple, environ 200 pg oligonucléotide / ml_).

De manière alternative, les acides nucléiques anti-sens de l’invention peuvent être produits biologiquement en utilisant un vecteur d'expression dans lequel un acide nucléique a été sous-cloné dans une orientation anti-sens (c'est-à-dire que l’acide nucléique transcrit à partir de l'acide nucléique inséré aura une orientation anti-sens par rapport à la séquence nucléotidique cible). Des séquences de contrôle d'expression (par exemple, des séquences de régulation liées de manière opérationnelle à l’acide nucléique inséré dans le vecteur), peuvent être choisies pour permettre l'expression de la molécule anti-sens spécifiquement dans les cellules épithéliales d'intérêt. Par exemple, des promoteurs et / ou des activateurs ou d'autres séquences de régulation peuvent être choisis pour induire l'expression constitutive et spécifique de l'acide nucléique antisens dans ces cellules. Il est également possible d’utiliser une séquence de régulation inductible, telle que le système Tet (par exemple, comme décrit dans Gossen et al (1992)). Le vecteur d'expression anti-sens peut se présenter sous la forme, par exemple, d’un virus, d’un plasmide, ou d’un phage recombinant atténué. Le vecteur d'expression peut être introduit dans les cellules d’intérêt en utilisant des techniques classiques bien connues dans l'art.

Dans un mode de réalisation préféré, l’acide nucléique anti-sens de l’invention est un petit ARN interfèrent (« siRNA »). Un travailleur qualifié est en mesure de concevoir, de fabriquer et d'utiliser toute une variété de siRNAs appropriés, sans expérimentation excessive. Des exemples typiques de fabrication et d'utilisation de siRNA contre KLF5, bien que dans un but autre que de celui de la présente invention, sont décrits dans la demande de brevet US 2009/0011003. D’autres acide nucléiques anti-sens peuvent être utilisés dans la présente invention, comme par exemple les ARNs double-brin (« dsRNA »), les micro-ARNs (« miRNA »), les ARNs en épingle courte (« shRNA »). Ces acides nucléiques peuvent être conçus pour cibler n'importe quelle région - codante ou non- d'un gène. D’autre part, ces molécules peuvent être utilisées pour modifier la structure de la chromatine (modification épigénétique) et donc l’expression des gènes (voir, par exemple, Allshire et al., 2002). Les acides nucléiques de l’invention ne doivent pas se limiter aux molécules contenant de l'ARN naturel. Ils peuvent également comprendre des nucléotides chimiquement modifiés. Les procédés de fabrication des acides nucléiques anti-sens (par exemple, siRNA) sont classiques pour l'homme du métier. Les méthodes pour optimiser l’efficacité des siRNAs sont bien connues de l’homme du métier (cf. Vickers et al. (2003) et Yang et al. (2003)). L’acide nucléique anti-sens de l’invention est d’une longueur telle qu’elle est efficace pour l'inhibition du gène d'intérêt. En règle générale, on préférera utiliser un acide nucléique anti-sens dont la longueur est comprise entre environ 6 et environ 50 nucléotides (par exemple, entre environ 10 et 30 nucléotides, ou au moins environ 12, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 ou 50 nucléotides). La longueur d'un siRNA efficace est généralement comprise entre environ 19 pb et 29 pb environ de longueur (par exemple environ 19, 21, 23, 25, 27 ou 29 paires de bases), mais des séquences plus courtes ou plus longues sont néanmoins acceptables.

Dans un autre mode de réalisation, l'inhibiteur de l’invention est un ribozyme. Les ribozymes sont des molécules d'ARN catalytiques ayant une activité de ribonucléase qui sont capables de cliver un acide nucléique simple brin, tel qu'un ARNm, pour lequel ils ont une région complémentaire. Un ribozyme ayant une spécificité pour un ARNm d'intérêt peut être conçu en fonction de la séquence de nucléotides ciblée, par exemple de l'ADNc correspondant.

En général, il est préférable que l'acide nucléique inhibiteur ou le ribozyme comprenne un brin qui est 100% complémentaire à la séquence du gène qu'il est destiné à inhiber. Toutefois, une identité de séquence de 100% entre l'acide nucléique et le gène cible n'est pas nécessaire pour obtenir des anti-sens efficaces. Ainsi, des variations de séquence (due à une mutation génétique, au polymorphisme de la souche, ou à la divergence évolutive naturelle) peuvent être tolérées. Alternativement, des séquences d'acide nucléique comportant, par exemple, de petites insertions, des suppressions et des mutations ponctuelles par rapport à la séquence cible peuvent être efficaces pour l'inhibition de l’expression du gène cible. Le degré d'identité de séquence peut être optimisé grâce aux algorithmes d'alignement connus dans l'art, par exemple utilisant l’algorithme global décrit par Needleman-Wunsch (1970) ou l’algorithme local décrit par Smith-Waterman (1981). Compte-tenu de la nature des deux séquences comparées (l’une étant susceptible d’être identique à un fragment de l’autre), il est préféré dans la présente invention que l'acide nucléique anti-sens et la partie du gène cible visée sont identiques, par alignement local, à plus de 90% (plus précisément à plus de 95%, 98% ou 99%).

Dans un mode de réalisation, un acide nucléique inhibiteur de l'invention s'hybride à la séquence qu’il est destiné à inhiber, dans des conditions de forte stringence. Par exemple, un siRNA peut être défini fonctionnellement comme une séquence nucléotidique qui est capable de s'hybrider avec une partie du transcrit d'un gène cible dans des conditions de stringence élevée (par exemple, 400 mM de NaCI, 40 mM de PIPES pH 6,4, EDTA 1 mM , 70 ° C pendant 12-16 heures hybridation, ou des conditions équivalentes), suivie généralement d’un lavage.

Pour conclure, l’inhibiteur de l’expression d’un facteur de transcription de type « Krüppel-like » (KLF) de l’invention peut être un acide nucléique anti-sens (par exemple un petit ARN interfèrent, un ARN double-brin, un micro-ARN, ou un ARN en épingle courte) ou un ribozyme.

Un certain nombre de ces inhibiteurs ont été proposés à ce jour. On peut citer par exemple des micro-ARNs antisens (cf. US 2009/0099123), des oligonucléotides leurres se liant au facteur de transcription KLF4 (cf. 2008/0300209), des agents bloquant l’interaction entre KLF et le promoteur de p53 (cf. US 2009/0098054), ou encore des ARN anti-sens anti- KLF5 (cf. US 2009/0011003).

Dans un mode de réalisation particulier, ledit inhibiteur est un ARN en épingle courte (shRNA) spécifique de l’ARNm d’un facteur de transcription KLF. Ledit shRNA est par exemple un ARN en épingle courte (shRNA) spécifique de l’ARNm de KLF4. Plus particulièrement, cet shRNA a la SEQ ID NO :2 (cf. exemples ci-dessous).

Dans un autre mode de réalisation préféré, l’inhibiteur de l’invention est une molécule chimique inhibant (ou réprimant) la transcription d’un gène codant pour un facteur de transcription de type « Krüppel-like » (KLF).

Dans le cadre de la présente invention, une molécule « inhibe » ou « réprime » la transcription d’un gène donné lorsque, en sa présence, la transcription dudit gène est inférieure d’au moins 10%, au moins 15%, au moins 20%, au moins 25%, de préférence au moins 30%, de manière préférée au moins 40%, de manière davantage préférée au moins 50% à celle mesurée en son absence. La transcription d’un gène peut être mesurée par toute technique de biochimie moléculaire classiquement utilisée par l’homme du métier à cet effet, comme le northern blot ou encore la qRT-PCR. Ces techniques, bien connues de l’homme du métier, n’ont pas besoin d’être détaillées ici.

Par exemple, ladite molécule chimique peut être une molécule capable de réprimer l’activité d’un promoteur régulant la transcription d’une protéine de la famille KLF. En particulier, ladite molécule chimique peut être capable de réprimer l’activité d’un promoteur régulant la transcription de la protéine KLF4 humaine.

Ladite molécule chimique peut également être la Kenpaullone (Yu et al., 2011 ; cf. exemples ci-dessous). Cette molécule, également connue sous le numéro CAS 142273-20-9, est commercialisée par de nombreux distributeurs (Sigma Aldrich, Tocris Bioscience, Santa Cruz Biotech, etc.). Elle a pour formule :

Dans un second mode de réalisation, l’inhibiteur de l’invention diminue ou bloque l’activité de la protéine KLF d’intérêt (un tel inhibiteur est également appelé « antagoniste »). Il s’agit alors par exemple d’une protéine étroitement apparentée à la protéine KLF d’intérêt, qui est sous forme inactive et empêche ainsi l’activité normale de cette protéine, notamment l’activité transcriptionnelle du facteur de transcription KLF visé sur un de ces gènes cibles (une telle protéine est parfois appelée « dominant négatif » de cette protéine). Sont également visés les fragments de ces « dominant négatifs », les anticorps bloquants ou les fragments d’anticorps ayant ces propriétés, les molécules chimiques ou encore les aptamères spécifiques de cette protéine, dans la mesure où ces molécules sont capables d’empêcher la transcription d’au moins un gène cible d’un facteur de transcription KLF. Les méthodes de conception, de fabrication et d'utilisation de telles molécules sont classiques et bien connues de l'homme de l'art.

Dans le cadre de la présente invention, une molécule « diminue » l’activité d’une protéine KLF d’intérêt lorsque, en sa présence, la transcription d’au moins un gène cible de ladite protéine KLF est inférieure d’au moins 10%, au moins 15%, au moins 20%, au moins 25%, de préférence au moins 30%, de manière préférée au moins 40%, de manière davantage préférée au moins 50% à celle mesurée en son absence. Par ailleurs, une molécule bloque l’activité d’une protéine KLF d’intérêt lorsque, en sa présence, la transcription d’au moins un gène cible de ladite protéine KLF est inférieure d’au moins 10%, au moins 15%, au moins 20%, au moins 25%, de préférence au moins 30%, de manière préférée au moins 40%, de manière davantage préférée au moins 50% à celle mesurée en son absence. La transcription dudit gène cible peut être mesurée par toute technique de biochimie moléculaire classiquement utilisée par l’homme du métier à cet effet, comme le northern blot ou encore la qRT-PCR. Ces techniques, bien connues de l’homme du métier, n’ont pas besoin d’être détaillées ici. Un gène cible direct de KLF4 connu est par exemple p21.

Dans un mode de réalisation préféré, ledit inhibiteur est un anticorps qui a été généré contre une protéine de la famille KLF ou contre un fragment peptidique de celle-ci. Tel qu'il est utilisé ici, le terme «anticorps» est utilisé dans son sens le plus large et englobe les anticorps monoclonaux, les anticorps polyclonaux, les anticorps chimériques, les anticorps humanisés, les anticorps à chaîne unique ainsi que les fragments d'anticorps (par exemple Fab, F(ab'), F(ab’)2, Fv). Ces anticorps peuvent avoir été conçus pour bloquer l'activité d’une protéine de la famille KLF. On parlera alors ici d’anticorps "bloquant", c’est-à-dire qu’il peut inhiber la fonction d’une protéine de la famille KLF. De tels anticorps peuvent être produits par des technologies classiques.

Dans un autre mode de réalisation préféré, ledit inhibiteur est une molécule chimique qui se lie et occupe le site actif d’une protéine de la famille KLF, ce qui bloque l'activité biologique normale de cette protéine. Des exemples de molécules comprennent, par exemple, des peptides ou des molécules de type peptidique, ou encore des composés organiques (incluant des composés synthétiques et des composés d'origine naturelle).

Une fois que l’inhibiteur de l’invention est mis au contact de l’échantillon cellulaire, il pénètre dans les cellules épithéliales d’intérêt soit de façon naturelle (dans le cas de molécules chimiques ou de petits acides nucléiques anti-sens), soit par des techniques de transfection classiquement utilisées (par exemple, par électroporation, par précipitation au phosphate de calcium, ou à l'aide de nanocapsules ou de liposomes).

Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, une thérapie génique est mise en œuvre pour que ledit inhibiteur soit exprimé dans les cellules d’intérêt. Dans ce cas, les cellules de l’échantillon sont transfectées par un acide nucléique qui code pour le (ou les) inhibiteur(s) que l’on souhaite introduire dans ces cellules, dans des conditions telles que le (ou les) inhibiteur(s) sont synthétisés in vivo par les cellules dans lesquelles l'acide nucléique a été transféré. Un tel acide nucléique peut être notamment sous la forme d'un vecteur d'ADN, par exemple un vecteur plasmidique ou un vecteur viral. On peut administrer un ou plusieurs vecteurs, chaque vecteur pouvant porter une ou plusieurs séquence (s) codant pour au moins un inhibiteur selon l’invention (par exemple, pour un siRNA ou un shRNA anti-KLF4 comme dans les exemples ci-dessous). L’expression de l’inhibiteur in cellulo peut être transitoire ou stable.

Ledit vecteur viral peut être choisi parmi un adénovirus, un rétrovirus, un lentivirus, un virus adéno-associé (AAV), un virus de l'herpès, un cytomégalovirus (CMV), un virus de la vaccine, etc. De manière avantageuse, ledit vecteur viral est un virus défectif. Le terme « virus défectif » désigne un virus incapable de se répliquer dans une cellule cible. Généralement, le génome des virus défectifs est dénué des séquences nécessaires pour la réplication dudit virus dans la cellule infectée. Ces régions peuvent être soit éliminées, soit rendues non fonctionnelles ou encore substituées par d'autres séquences et en particulier par l'acide nucléique qui code pour le peptide d'intérêt. Des vecteurs lentiviraux ont par exemple été décrits dans Firat et al. (2002).

Dans un mode de réalisation particulier, l’inhibiteur de l’invention est un shRNA inhibant l’expression d’une protéine de la famille KLF porté par un vecteur lentiviral permettant son expression stable.

Dans un mode de réalisation encore plus particulier, l’inhibiteur de l’invention est un shRNA inhibant l’expression de la protéine KLF4 porté par un vecteur lentiviral permettant son expression stable (cf. exemple 1 ci-dessous).

COMPOSITIONS COSMETIQUE ET PHARMACEUTIQUE DE L’INVENTION

Dans un mode de réalisation préféré, l’inhibiteur de l’invention est mis en contact de l’échantillon cellulaire in vitro (à savoir, en dehors de tout corps animal, en particulier humain). Comme indiqué ci-dessus, cette mise en contact permet d’améliorer la prolifération et la richesse des cellules épithéliales contenues dans cet échantillon, et/ou maintenir et/ou augmenter le caractère immature, et/ou d’activer celles-ci. L’échantillon cellulaire, une fois traité in vitro, pourra être utilisé par exemple dans des méthodes de criblage de principes actifs (en vue de tester des médicaments ou des produits cosmétiques sur des cultures bi- ou tri-dimensionnelles in vitro), pour réaliser de l’ingénierie tissulaire ou constituer des banques de cellules épithéliales fonctionnelles. De manière alternative, l’échantillon ainsi traité (in vitro) pourra être greffé à un animal, en tant que greffon. Dans ce dernier cas, le traitement de l’invention permet d’améliorer le potentiel régénératif du greffon et la prise de greffe in vivo.

De façon non exhaustive, les inhibiteurs de l’invention trouvent donc une utilité dans les domaines suivants : • En ingénierie cellulaire et tissulaire : - pour l’optimisation de procédés d’amplification de cellules épithéliales, - pour l’amélioration de la qualité de banques de cellules épithéliales, et/ou - pour l’amélioration de modèles in vitro d’épithéliums reconstruits tridimensionnels. • Pour favoriser le soin, la cicatrisation, la régénération : - pour favoriser la cicatrisation et la régénération épithéliale (lésions cutanées, oculaires), et/ou - pour améliorer et/ou corriger l’état de la peau d’un sujet, en particulier limiter le vieillissement de la peau (stratégies anti-âge), améliorer la fermeté, l’élasticité, la structure, le grain ou le teint de la peau dudit sujet. • Pour la thérapie cellulaire, la greffe, la thérapie génique : - pour l’optimisation de protocoles d’expansion ex vivo de cellules épithéliales à visée clinique, - pour l’amélioration du potentiel régénératif de greffons de tissus épithéliaux reconstruits, et/ou - pour l’amélioration du potentiel de croissance d’échantillons de cellules épithéliales destinés à être modifiés génétiquement (notamment dans le cadre d’approches de thérapie génique).

Par « améliorer et/ou corriger l’état de la peau d’un sujet » on entend limiter, et/ou prévenir, et/ou corriger le vieillissement de la peau d’un et/ou l’apparition des signes, visibles ou non, du vieillissement cutané sujet et/ou pour en ralentir ou atténuer les effets, favoriser l’atténuation ou la résorption des rides, améliorer et/ou corriger la fermeté, l’élasticité, la structure, le grain ou le teint de la peau d’un sujet. L’expression « vieillissement cutané » est ici considérée dans son acception la plus large. Elle est associée à au moins une condition choisie parmi la désintégration de la structure des faisceaux de fibres de collagène, la formation des rides, la disparition de l’élasticité de la peau, la modification de la texture de la peau et la réduction de la différence entre un sillon et une élévation de la surface de la peau.

Dans un mode de réalisation particulier, l’inhibiteur de l’invention est mis en contact d’un échantillon de peau in vivo (à savoir, directement sur un corps animal). Un tel traitement vise à favoriser la cicatrisation et/ou la régénération épithéliale sur des lésions cutanées ou oculaires, ou encore à améliorer l’état de la peau d’un sujet. Dans ce mode de réalisation, l’inhibiteur de l’invention est avantageusement incorporé dans une composition cosmétique ou pharmaceutique.

Un objet particulier de l'invention est une composition cosmétique comprenant au moins un inhibiteur tel que défini dans la présente invention, et optionnellement un ou plusieurs excipient(s) cosmétiquement acceptable(s).

De préférence, la composition cosmétique selon l’invention est caractérisée en ce que ledit facteur de transcription de type « Krüppel-like » (KLF) est le facteur de transcription KLF4, de préférence de séquence SEQ ID NO :1.

Un autre objet particulier de l'invention est une composition pharmaceutique comprenant au moins un inhibiteur tel que défini dans la présente invention, et optionnellement un ou plusieurs excipient(s) pharmaceutiquement acceptable(s) pour utilisation dans le traitement des lésions du tissu épithélial d’un sujet, de préférence des lésions cutanées ou oculaires, en particulier pour y favoriser la cicatrisation et/ou la régénération épithéliale.

De préférence, la composition pharmaceutique selon l’invention est caractérisée en ce que ledit facteur de transcription de type « Krüppel-like » (KLF) est le facteur de transcription KLF4, de préférence de séquence SEQ ID NO :1.

Dans la présente description, on entend désigner par excipients « pharmaceutiquement » ou « cosmétiquement » acceptables, un composé ou une combinaison de composés entrant dans une composition pharmaceutique ou cosmétique, ne provoquant pas de réactions secondaires et qui permet par exemple la facilitation de l’administration du ou des composés actifs, l’augmentation de sa durée de vie et/ou de son efficacité dans l’organisme, l’augmentation de sa solubilité en solution ou encore l’amélioration de sa conservation. Ces excipients sont bien connus et seront adaptés par l’homme de l’art en fonction de la nature et du mode d’administration du ou des inhibiteurs choisis.

De préférence, la composition cosmétique ou pharmaceutique de l’invention est administrée au sujet par voie sous-cutanée, ou par voie topique. De manière plus préférée, cette composition est administrée à plusieurs reprises, de manière étalée dans le temps.

Dans un autre aspect, la présente invention vise l’utilisation de la composition cosmétique de l’invention pour améliorer l’état de la peau d’un sujet. Dans cet aspect, la composition de l’invention est destinée à améliorer l’apparence esthétique des sujets traités.

Dans cet aspect, une administration par voie topique est préférée. La composition cosmétique se présente alors notamment sous la forme de solutions aqueuses ou huileuses ou de dispersions du type lotion ou sérum, d'émulsions de consistance liquide ou semi-liquide du type lait, obtenues par dispersion d’une phase aqueuse dans une phase siliconée (E/Si), d'une phase grasse dans une phase aqueuse (H/E : émulsion huile-dans-eau) ou inversement (E/H : émulsion eau-dans-huile), ou de suspensions ou émulsions de consistance molle du type crème ou gel aqueux ou anhydres, ou encore de microcapsules ou microparticules, ou de dispersions vésiculaires de type ionique et/ou non ionique ou de mousses. La composition cosmétique de l’invention se présente de préférence sous la forme d'une crème, d’un onguent, d’un baume, d’un lait, d’une huile, etc. contenant également, si nécessaire, un certain nombre d'additifs : agents de tampon, conservateurs, épaississants, stabilisants, anti- oxydants, agents ajustant le pH, etc. D'une manière générale, toute composition pharmaceutique ou cosmétique de l'invention peut être appliquée sur la peau.

Les compositions sont préparées selon les méthodes usuelles. Les quantités des différents constituants des compositions selon l'invention sont celles classiquement utilisées dans les domaines considérés.

Les compositions cosmétiques constituent notamment des crèmes de nettoyage, de protection ou de soin pour le visage, pour les mains, pour les pieds, ou pour le corps (par exemple crèmes de jour, crèmes de nuit, crèmes de démaquillage, crèmes de fond de teint, crèmes antisolaires), des fonds de teint fluides, des laits de démaquillage, des laits corporels de protection ou de soin, des laits anti-solaires, des lotions, gels ou mousses pour le soin de la peau, comme des lotions de nettoyage, des lotions anti-solaires, des lotions de bronzage artificiel, des compositions pour le bain, des compositions désodorisantes comprenant un agent bactéricide, des gels ou lotions après-rasage, des crèmes épilatoires.

Les compositions cosmétiques selon l'invention peuvent également consister en des préparations solides pulvérulentes ou non, par exemple sous forme de stick, d’une poudre pressée, des savons ou des pains de nettoyage. Elle peut encore se présenter sous la forme de patchs, de crayons, de pinceaux et d’applicateurs autorisant une application localisée sur les taches du visage ou des mains. Elle peut être utilisée comme produit de soin ou comme produit de maquillage.

De façon connue, la composition cosmétique de l’invention peut contenir également des additifs et / ou adjuvants habituels dans le domaine cosmétique, tels que les gélifiants hydrophiles ou lipophiles, les additifs hydrophiles ou lipophiles, les agents de tampon, les conservateurs, les épaississants, les stabilisants, les antioxydants, les solvants, les parfums, les charges, les filtres, les pigments, les absorbeurs d'odeurs, les agents ajustant le pH et les matières colorantes. Les quantités de ces différents adjuvants sont celles classiquement utilisées dans les domaines considérés, et par exemple varient d'environ 0,01 % à 10 % du poids total de la composition. Ces adjuvants, selon leur nature, peuvent être introduits dans la phase grasse, dans la phase aqueuse et/ou dans les sphérules lipidiques.

La présente invention a également pour objet l'utilisation d'au moins un inhibiteur selon l’invention dans une composition cosmétique pour limiter ou prévenir l’apparition des signes, visibles ou non, du vieillissement cutané ou pour en ralentir ou atténuer les effets, en particulier pour contrôler le remodelage cutané, restructurer l’épiderme, raffermir la peau, et/ou prévenir ou favoriser l’atténuation ou la résorption des rides.

Un autre objet de l’invention concerne l’utilisation cosmétique d’un inhibiteur selon l’invention, de préférence pour limiter ou prévenir l’apparition des signes, visibles ou non, du vieillissement cutané ou pour en ralentir ou atténuer les effets, en particulier pour contrôler le remodelage cutané, restructurer l’épiderme, raffermir la peau, et/ou prévenir ou favoriser l’atténuation ou la résorption des rides.

En particulier, l’utilisation cosmétique selon l’invention a pour but d’atténuer les rides et ridules, notamment celles apparaissant sur le visage, le cou, le décolleté ou les mains.

La présente invention se rapporte également à un procédé de traitement cosmétique pour diminuer ou prévenir l’apparition des signes, visibles ou non, du vieillissement cutané intrinsèque et/ou extrinsèque ou pour en ralentir ou atténuer les effets, en particulier pour contrôler le remodelage cutané, restructurer l’épiderme, raffermir la peau, et/ou prévenir ou favoriser l’atténuation ou la résorption des rides et/ou limiter le développement du tissu adipeux, consistant à appliquer sur une zone de peau concernée du corps ou du visage une composition cosmétique comprenant au moins un inhibiteur selon l’invention.

Comme indiqué plus haut, la présente invention vise également la composition pharmaceutique de l’invention, pour son utilisation dans le traitement des lésions du tissu épithélial, plus particulièrement sur des lésions cutanées ou oculaires d’un sujet, pour y favoriser la cicatrisation et/ou la régénération épithéliale.

Dans cet aspect, une administration par voie topique ou par voie oculaire, en fonction du site de la lésion, sera préférée.

Dans le cas où l’administration se fait par voie topique (lésion cutanée), la composition pharmaceutique de l’invention peut se notamment présenter sous la forme de solutions aqueuses ou huileuses ou de dispersions du type lotion ou sérum, d'émulsions de consistance liquide ou semi-liquide du type lait, obtenues par dispersion d’une phase aqueuse dans une phase siliconée (E/Si), d'une phase grasse dans une phase aqueuse (H/E : émulsion huile-dans-eau) ou inversement (E/H : émulsion eau-dans-huile), ou de suspensions ou émulsions de consistance molle du type crème ou gel aqueux ou anhydres, ou encore de microcapsules ou microparticules, ou de dispersions vésiculaires de type ionique et/ou non ionique ou de mousses. La composition cosmétique de l’invention se présente de préférence sous la forme d'une crème, d’un onguent, d’un baume, d’un lait, d’une huile, etc. contenant également, si nécessaire, un certain nombre d'additifs et/ou adjuvant.

La composition pharmaceutique peut se présenter sous toutes les formes galéniques normalement utilisées pour une application topique sur la peau. La composition pharmaceutique peut notamment imprégner un patch ou un pansement.

Les compositions sont préparées selon les méthodes usuelles. Les quantités des différents constituants des compositions selon l'invention sont celles classiquement utilisées dans les domaines considérés. De façon connue, la composition pharmaceutique de l’invention peut contenir également des additifs et / ou adjuvants habituels dans le domaine pharmaceutique, tels que les gélifiants hydrophiles ou lipophiles, les additifs hydrophiles ou lipophiles, les agents de tampon, les conservateurs, les épaississants, les stabilisants les antioxydants, les solvants, les parfums, les charges, les filtres, les pigments, les absorbeurs d'odeurs, les agents ajustant le pH et les matières colorantes. Les quantités de ces différents adjuvants sont celles classiquement utilisées dans les domaines considérés, et par exemple varient d'environ 0,01 % à 10 % du poids total de la composition.

Dans le cas où l’administration se fait par voie oculaire (lésion oculaire), la composition pharmaceutique de l'invention se présente alors de préférence sous la forme d'une composition ophtalmique pour administration locale dans l'œil, par exemple comme un collyre, ou une crème ophtalmique. La composition ophtalmique peut être une solution aqueuse comprenant de l'eau distillée, une solution saline physiologique, dans laquelle les peptides de l'invention sont dissous. Un certain nombre d'additifs peut être incorporé dans la composition ophtalmique si nécessaire par exemple des agents de tampon, des agents assurant l'isotonicité avec les larmes, des conservateurs, des épaississants, des stabilisants, des anti- oxydants, des agents ajustant le pH, des agents chélatants, etc. Les bases pour les crèmes ophtalmiques sont par exemple la vaseline, le jelene 50 ou le plastibase, le macrogol, etc. Des surfactants peuvent être ajoutés pour augmenter l'hydrophilie. Des additifs tels que décrits ci-dessus, par exemple les conservateurs, peuvent être ajoutés si nécessaire. En général, pour une application ophtalmique locale, un effet satisfaisant chez l'adulte est obtenu par l'administration d'une gouttelette dans l'œil d'une préparation contenant de 0,001 à 10 %, de préférence 0,01 à 1 % poids/volume du composé de l'invention ou d'un sel pharmaceutiquement acceptable de celui-ci plusieurs fois, de préférence une à six fois par jour, et à chaque fois avec de préférence une à quatre gouttelettes par œil, et dans le cas d'utilisation d'une crème ophtalmique, d'une préparation contenant 0,001 à 10 %, de préférence 0,01 à 1 % poids/volume du composé de l'invention ou d'un sel pharmaceutiquement acceptable de celui-ci, avec une application de préférence une à six fois par jour dans l'œil.

Le traitement des cellules de l’échantillon avec l’inhibiteur de l'invention doit être suffisant pour que les fonctions des cellules épithéliales contenues dans l’échantillon soient améliorées dans un temps raisonnable. La dose exacte dudit inhibiteur dans la composition de l’invention peut varier en fonction de l’effet recherché, du type d’inhibiteur, de la forme de la composition, ou encore de l’état général du sujet à traiter.

Dans le cadre de la présente invention, ledit sujet est un animal, tel qu’un rongeur, un mamifère, etc., de préférence un mammifère tel qu’un primate, un équidé, un canidé, un félidé, etc. De manière encore plus préférée, ledit sujet est l’homme.

METHODE DE CRIBLAGE DE L’INVENTION

Un autre aspect de l'invention concerne une méthode de criblage permettant d’identifier des composés capables de maintenir et / ou améliorer les propriétés des cellules épithéliales. Ces propriétés sont par exemple leur prolifération, leur caractère immature ou leur degré d’immaturité (i.e. de non différenciation), ou leur potentiel régénératif.

Par «maintien et / ou amélioration de la prolifération des cellules épithéliales», on entend ici une stabilisation et/ ou une augmentation d’au moins 10%, au moins 15%, au moins 20%, au moins 25%, de préférence au moins 30%, de manière préférée au moins 40%, de manière davantage préférée au moins 50% de la croissance des cellules épithéliales contenues dans un échantillon cellulaire. Cette augmentation de la prolifération peut être mesurée par toute technique de dénombrement cellulaire (par microscopie ou cytométrie de flux par exemple). Cette amélioration se constate par exemple en comparant la quantité de cellules épithéliales en présence et en absence du composé candidat, au bout d’un temps donné.

Par « maintien et / ou amélioration du caractère immature ou du degré d’immaturité (i.e. de non différenciation) de cellules épithéliales», on entend ici une stabilisation ou une augmentation d’au moins 10%, au moins 15%, au moins 20%, au moins 25%, de préférence au moins 30%, de manière préférée au moins 40%, de manière davantage préférée au moins 50% du degré d’immaturité (i.e. de non différenciation) des cellules souches, des progéniteurs ou des précurseurs de cellules épithéliales. Le caractère immature est une condition nécessaire au développement du potentiel souche, c’est-à-dire le potentiel à régénérer à long terme et à produire un greffon de peau fonctionnel. En d’autres termes, plus les cellules sont immatures, plus grande est la proportion de cellules à potentiel régénératif dans un échantillon donné. Par augmentation du degré d’immaturité on entend notamment, mais non exclusivement, une augmentation telle que définie précédemment du niveau d’expression de marqueurs d’immaturité. Le degré d’immaturité peut être mesuré par l’étude de l’expression de marqueurs phénotypiques connus de l’homme du métier, tel que l’Intégrine a6.

Cette méthode de criblage consiste en fait à mesurer si des composés candidats sont capables de diminuer (voire bloquer ou supprimer) l'expression ou l’activité d'un ou plusieurs facteur(s) de transcription de type « Krüppel-like » (KLF) dans des cellules épithéliales. L’invention vise donc dans cet aspect une méthode de criblage de composés capables d’améliorer les propriétés des cellules épithéliales, ladite méthode comprenant l’étape de mesurer la capacité de chaque composé candidat à diminuer l'expression ou l’activité d'un ou plusieurs facteur(s) de transcription de type « Krüppel-like » (KLF) dans des cellules épithéliales.

Dans un mode de réalisation préféré, ledit facteur de transcription de type « Krüppel-like » (KLF) est le facteur de transcription KLF4. De manière particulièrement préférée, ledit facteur de transcription KLF4 a pour séquence SEQ ID NO :1 (KLF4 humain).

Une telle méthode est de préférence mise en œuvre in vitro.

Tous les types de composés peuvent être testés dans une telle méthode de criblage.

Les cellules épithéliales utilisées dans cette méthode peuvent être d’origine tissulaire (c’est-à-dire, obtenues en mettant en culture des cellules primaires issues d’un tissu) ou des lignées transformées (par exemple des kératinocytes de la lignée transformée de carcinome humain A431).

Dans cette méthode de criblage, les composés candidats sont par exemple sélectionnés lorsque l’expression ou l’activité dudit membre de la famille KLF est « diminuée » ou « bloquée » au sens de la présente invention (telle que définie plus haut pour l’inhibiteur de l’invention).

Des méthodes permettant d’évaluer l’expression et/ou l’activité de membres de la famille KLF ont été également décrites plus haut.

METHODE DE CULTURE

La présente invention vise également une méthode pour cultiver des cellules épithéliales contenues dans un échantillon cellulaire, ou pour enrichir un échantillon cellulaire en cellules épithéliales, comprenant au moins : - La mise en contact d’un inhibiteur de l’expression ou de l’activité d’un facteur de transcription de type « Krüppel-like » (KLF) avec ledit échantillon cellulaire, de manière à augmenter la prolifération et/ou maintenir et/ou augmenter le caractère immature de cellules épithéliales contenues dans ledit échantillon cellulaire.

De préférence, la méthode pour cultiver des cellules épithéliales selon l’invention, est caractérisée en ce que ledit facteur de transcription de type « Krüppel-like » (KLF) est le facteur de transcription KLF4, de préférence de séquence SEQ ID NO :1.

La présente invention vise également une méthode pour augmenter la prolifération et/ou maintenir et/ou augmenter le caractère immature de cellules épithéliales contenues dans un échantillon cellulaire, ladite méthode comprenant une étape consistant à utiliser l’inhibiteur ou une composition selon l’invention, ou encore un kit comprenant un tel inhibiteur ou une telle composition, en ingénierie cellulaire et tissulaire (par exemple pour l’optimisation de procédés d’amplification de cellules épithéliales, pour l’amélioration de la qualité de banques de cellules épithéliales, et/ou pour l’amélioration de modèles in vitro d’épithéliums reconstruits tridimensionnels), pour favoriser le soin, la cicatrisation, ou la régénération épithéliale (dans des lésions cutanées ou oculaires), et/ou pour limiter le vieillissement de la peau (stratégies anti-âge), ou encore pour la thérapie cellulaire, les greffes, ou la thérapie génique (par exemple pour l’optimisation de protocoles d’expansion ex vivo de cellules épithéliales à visée clinique, pour l’amélioration du potentiel régénératif de greffons de tissus épithéliaux reconstruits, et/ou pour l’amélioration du potentiel de croissance d’échantillons de cellules épithéliales destinés à être modifiés génétiquement (notamment dans le cadre d’approches de thérapie génique)).

De préférence, dans cette méthode selon l’invention, ledit facteur de transcription de type « Krüppel-like » (KLF) est le facteur de transcription KLF4, de préférence de séquence SEQ ID NO :1.

Les figures suivantes illustrent, en relation avec les exemples ci-dessous, des modes de réalisation de la présente invention :

La figure 1 décrit l’effet du traitement de kératinocytes d’origine clonale par des shARN anti-Klf4 tant au niveau ARNm (qRT-PCR ; A) qu’au niveau protéique (western blot ; B).

La figure 2 décrit la prolifération des kératinocytes en réponse au traitement par des shARN anti-Klf4: à court terme (7 jours ; A), moyen terme (14 jours ; B), et long terme (courbe cinétique sur 13 semaines ; C).

La figure 3 décrit les caractéristiques cytologiques des kératinocytes dont le facteur Klf4 est réprimé (cellules plus homogènes, de petite taille ; A), la quantité de l’ARNm de p63 exprimé par ces cellules (B), ou les altérations génomiques (duplications ou délétions) présentes dans ces cellules (C).

La figure 4 décrit le potentiel clonogénique des kératinocytes dont le facteur Klf4 est réprimé : profils de croissance clonale (microcultures clonales ; A), quantification des clones de grande taille (microcultures clonales ; B), et tests de colonies classiques (cultures à faible densité ; C).

La figure 5 décrit la richesse en cellule d’un greffon de peau reconstruite en réponse à la répression du facteur Klf4 : épaisseur des greffons augmentée (mesurée sur coupes histologiques ; A), nombre de cellules présentes au sein des greffons augmenté (mesurée par extraction puis comptage des cellules ; B).

La figure 6 décrit la capacité clonogénique de kératinocytes de l’épiderme folliculaire en réponse à un ajout de Kenpaullone (Ken) dans le milieu de culture durant 5 jours : profils de croissance clonale (microcultures clonales) enrichi en clones de grande taille (A), nombre de clones fortement prolifératifs augmenté (B), nombre de clone présentant un phénotype très immature augmenté (fort niveau d’expression de l’ltg-a6)(C). La figure 6D montre des exemples de profils phénotypiques Itg-a6 (cytométrie en flux).

Figure 7. Impact de la répression de KLF4 sur la sensibilité des kératinocytes à l'effet différenciatif du TGF-βΙ ; (A) Etude de l'effet différenciatif du TGF-βΙ dans des cellules contrôles et KLF4-rep exposées à du TGF-βΙ (300 et 1000 pg/ml) pendant 7 jours. Une réduction dépendante de la dose de la fraction des kératinocytes immatures (Itg-a6+) est montrée dans des profils types d'expression de l'intégrine alpha-6 (Itg-a6) obtenus par cytométrie en flux (volet de gauche), et sur l'histogramme pour des expériences indépendantes (n = 5 ; volet de droite) ; (B - C) Le profilage transcriptionnel comparatif et l'analyse de la méthylation de l'ADN 5 semaines après la transduction confirment les liaisons moléculaires entre le taux de KLF4, la signalisation du TGF-βΙ, et l'immaturité des kératinocytes; (B) Exemples de transcrits exprimés de façon différentielle associés aux propriétés de cellules souches et à l’immaturité (volet de gauche) ou à la différenciation (volet de droite, micropuces), et validation par qRT-PCR ; (C) Exemples de gènes affichant des profils différentiels de méthylation des CpG au sein de la région promotrice, en plus de la modulation transcriptionnelle. Les données obtenues avec les puces Illumina 450K sont confirmées pour des gènes spécifiques par pyroséquençage (Δ méthylation différentielle des CpG > 20 % avec les puces 450K etM > 10 % avec le pyroséquençage) ; (D - E) Sensibilité des cellules contrôles et KLF4-rep à l'effet différenciatif du TGF-βΙ ; (D) Analyse western blot de ΔΝρ63α dans des cellules exposées à 150, 300, ou 1000 pg/ml de TGF-βΙ pendant 7 jours, avec la β-actine en tant que témoin de chargement : photographies types de gels et histogramme représentant 5 expériences indépendantes ; (E) Expression à la surface cellulaire de Ntg-a6 dans des cellules exposées à 300 pg/ml de TGF-βΙ pendant 7 jours. Le pourcentage de kératinocytes (Itg-a6+) est déterminé par cytométrie en flux (14 cultures témoins, cumulées à partir de 3 expériences indépendantes) ; moyenne ± ETM des expériences indépendantes, * significatif à p < 0,05, test t de Student.

Figure 8. Capacité de régénération in vivo de l'épiderme : xénogreffe d'épiderme humain produit par bio-ingénierie chez des souris nudes. (A) Histologie type des couches épithéliales produites par bio-ingénierie reconstruites sur un gel de fibrine, obtenues en utilisant des cellules contrôles et KLF4-rep. ; (B) Quantification du contenu cellulaire des couches épithéliales : les kératinocytes sont extraits par des enzymes à partir des greffes (9,1 cm2) et comptés (moyenne ± ETM, n = 3). (C - D) (volets de gauche) Visualisation histologique de sites représentatifs de greffe, 4 semaines après la greffe, avec la zone correspondant au transplant d'épiderme reconstruit humain, entourée de la peau de la souris receveuse avec les follicules pileux (n > 10 greffes). (C - D) (volets de droite) Imagerie en direct de sites de xénogreffe basée sur le caractère (GFP+) des cellules humaines transduites (n > 10 souris). (E) Evaluation de la capacité de cellules contrôles et KLF4-rep pour une xénogreffe secondaire. Des kératinocytes humains provenant de greffes primaires (4 semaines après la greffe) sont triés selon l'expression de la GFP, multipliés par 2 repiquages successifs en masse, et ensuite utilisés pour une greffe secondaire par bioingénierie et une xénogreffe. Les échantillons ayant pu passer ces étapes avec succès sont classés comme étant dotés de la capacité d'une xénogreffe secondaire. L'histogramme correspond au taux de réussite des xénogreffes secondaires obtenu avec 22 et 16 greffes primaires pour les cellules contrôles et KLF4-rep, respectivement. (F) Coupes tissulaires types montrant les caractéristiques histologiques normales de greffes secondaires produites avec des cellules contrôles et KLF4-rep (3 semaines après la greffe ; n > 10 greffes) ; moyenne ± ETM, * significatif à p < 0,05, test de Bernouilli.

Figure 9. Extinction de l'expression de ΔΝρ63α à la suite d'un traitement avec une dose élevée de TGF-βΙ. L'effet d'une exposition pendant 7 jours à 1000 pg/ml de TGF-βΙ sur l'expression de la protéine ΔΝρ63α est analysé par western blot dans des kératinocytes contrôles et KLF4-rep. Des kératinocytes non traités sont utilisés en tant que cellules témoins positives. La β-actine est détectée dans chaque échantillon. Les données présentées correspondent à une analyse type d'échantillons en duplicat. La protéine ΔΝρ63α n'est détectée dans aucune des cellules traitées avec 1000 pg/ml de TGF-βΙ

Figure 10. Limite nette entre la peau de la souris receveuse et les xénogreffes humaines : Imagerie en direct de l'épiderme xénogreffé. (A - B) L'imagerie en direct des sites de xénogreffe a été effectuée en se basant sur le phénotype (GFP+) des kératinocytes contrôles dérivés d'holoclones humains transduits (n > 10 souris ; A), et des kératinocytes KLF4-rep dérivés d'holoclones (n > 10 souris ; B).

Les histogrammes présentant les taux de fluorescence (unités arbitraires, u.a.) détectés au sein de la greffe humaine et au sein de la peau de souris environnante indiquent une limite nette entre la peau de la souris receveuse et le substitut de peau humaine xénogreffé.

Figure 11. Histologie normale de l'épiderme humain après une xénogreffe in vivo.

Coupe tissulaire histologique d'un épiderme produit avec des kératinocytes contrôles et KLF4-rep, après une greffe in vivo. (A - B) L'histologie de greffes primaires de peau humaine produite par bioingénierie est examinée 4 semaines après la xénogreffe sur des souris nudes immunodéficientes. Les coupes tissulaires histologiques sont colorées avec de l'hématoxyline-éosine-safran (HES). Les coupes types représentées correspondent à 4 répliques de greffes produites avec des kératinocytes holoclonaux contrôles et KLF4-rep, respectivement (A) et (B).

Des caractéristiques histologiques normales sont observées à la fois pour les kératinocytes contrôles et les kératinocyes KLF4-rep (n = 6 expériences, avec un total de 30 souris greffées pour les 2 contextes cellulaires).

Figure 12. Quantification de la teneur en kératinocytes basaux dans les xénogreffes secondaires. L'analyse histomorphométrique est conduite pour quantifier les kératinocytes basaux dans les greffes secondaires produites avec des kératinocytes contrôles et KLF4-rep, 3 semaines après la xénogreffe. Le nombre de kératinocytes basaux par mm de coupe d'épiderme est déterminé par comptage dans 10 greffes pour chaque contexte cellulaire. Les données présentées correspondent à la moyenne ± ETM. ** significatif à p < 0,01, test U de Mann-Whitney.

Des modes de réalisation particuliers et avantages de la présente invention sont décrits dans les exemples ci-dessous. Ces exemples sont fournis à titre purement illustratifs ; ils ne limitent en rien l’objet ou la portée de l’invention.

EXEMPLES A. Introduction

En dépit de son utilisation réussie dans la régénération de la peau notamment après des brûlures massives, les stratégies de thérapie cellulaire à base de kératinocytes font face à un problème récurrent de variabilité qui rend le résultat clinique de greffes de peau étendues incertain. En particulier, la production de grandes surfaces de peau produite par bio-ingénierie requiert une étape d'expansion cellulaire massive ex vivo, durant laquelle l'entretien de l'immaturité des cellules souches et progéniteurs constitue un critère crucial pour préserver le potentiel régénératif de la peau greffée. A présent, ce paramètre hautement important demeure incomplètement contrôlé, à cause de la compréhension insuffisante des régulateurs cellulaires et moléculaires impliqués dans la capacité de greffe des cellules souches des kératinocytes humains.

Afin de pallier à ce besoin de préserver l’immaturité des cellules souches et progéniteurs, les inventeurs ont étudié la fonction du facteur de transcription KLF4 dans la biologie des précurseurs des kératinocytes humains et la régénération de la peau. Dans les exemples décrits ci-après, des kératinocytes holoclonaux humains sont utilisés pour étudier les fonctions du KLF4, car ils sont représentatifs de l'état des cellules précurseurs immatures dotées d'un potentiel de croissance élevé et d'une capacité de régénération de l'épiderme et ils ont ainsi une pertinence clinique directe. Il a été développé une approche de répression (KD pour Knock-Down en anglais) stable basée sur un lentivirus de KLF4 utilisée comme preuve du principe pour étudier les propriétés de kératinocytes contrôles et KLF4-rep. En utilisant des cultures à long terme et des essais clonaux, les inventeurs montrent que la modulation négative du KLF4 augmente la croissance et le potentiel clonogénique des cellules précurseurs des kératinocytes humains. En outre, les kératinocytes KLF4-rep affichent une capacité de greffe améliorée dans un modèle de xénogreffe de peau in vivo, y compris dans des greffes en série. La diminution de l'expression du KLF4 augmente l'immaturité des précurseurs des kératinocytes et le cycle cellulaire, favorisant ainsi l'auto-renouvellement. Cet auto-renouvellement est mis en œuvre grâce à un antagonisme croisé envers les effets anti-prolifération et prodifférenciation médiés par le facteur de croissance TGF-βΙ. En conclusion, les exemples présentés ci-après montrent que le KLF4 est un contrôleur de l'auto-renouvellement des précurseurs des kératinocytes.

Les exemples décrits ci-après désignent le KLF4 comme cible moléculaire majeure pour améliorer l'expansion ex vivo des kératinocytes humains totalement fonctionnels pour la régénération de l'épiderme. La présente invention ouvre des perspectives directes pour le développement de molécules cliniquement pertinentes qui peuvent moduler soit le KLF4 soit sa voie en aval dans les kératinocytes pour améliorer la réparation de la peau et la régénération de la peau. B. Première partie des exemples

Exemple n°1 : Amélioration de la croissance de banques cellulaires correspondant à la descendance clonale de cellules souches kératinocytaires. 1.1. Matériels et méthodes 1.1.1. Vecteurs lentiviraux

Les constructions lentivirales (Vectalys ®) utilisées dans le présent exemple présentent les caractéristiques générales suivantes : - Squelette du vecteur dérivé du virus HIV-1. - Présence d’un gène rapporteur (ADNc codant la GFP) permettant la sélection des cellules transduites. - Expression d’un shARN anti-Klf4 sous le contrôle du promoteur EF1-a.

Dans le présent exemple, la séquence shARN anti-Klf4 choisie pour générer le contexte KLF4-rep se situe dans la région codante de l’ARNm. Le vecteur contrôle négatif utilisé dans cet exemple se distingue du vecteur actif anti-Klf4 par l’absence de shARN. La stratégie a d’autre part été validée avec un vecteur contrôle négatif codant un shARN exempt d’action (données non montrées). 1.1.2. Transduction des kératinocytes

Les cultures, initialement ensemencées à une densité de 1000 cellules/cm2, et amenées à un stade de confluence de 15-20%, sont infectées avec une suspension lentivirale, la valeur de « multiplicity of infection » (M.O.I.) étant ajustée à 1 particule virale active / cellule. Les cultures cellulaires sont incubées avec les particules virales durant 15 à 18 heures, en présence d’un agent facilitateur de transduction (hexadimethrine bromide (Sigma-Aldrich) à 8 pg/ml). Durant la phase de transduction des kératinocytes, le milieu de culture utilisé présente la particularité de comprendre un sérum bovin fœtal (Hyclone) au préalablement décomplémenté par chauffage à 56°C durant 30 min. À l’issue de cette étape, le milieu de culture est renouvelé, et les cultures sont poursuivies jusqu’à atteindre 70-80% de confluence, généralement après 3-4 jours de culture supplémentaires. Les cellules sont alors décollées par trypsination, puis un tri cellulaire par cytométrie en flux (MoFlo, Beckman Coulter) est effectué, de manière à purifier la fraction transduite sur la base de la présence du marqueur de sélection apporté par le vecteur (dans le cas présent, expression de la protéine fluorescente GFP).

1.1.3. Q-RT-PCR

Quatre semaines après l’étape de transduction lentivirale, l’effet du shARN anti-Klf4 sur le niveau d’expression de l’ARNm Klf4, ainsi que sur l’expression de l’ARNm de p63, a été quantifié par réverse transcription et PCR en temps réel. Brièvement, des extractions des ARN totaux de cellules contrôles ou exprimant le shARN anti-Klf4 sont effectuées à l’aide du kit RNeasy (Qiagen). Les échantillons d’ARN sont ensuite réverse transcrits en ADNc à l’aide du kit Superscript II Reverse Transcriptase (Life technologies). Les réactions de PCR en temps réel sont réalisées selon un principe de quantification utilisant la molécule fluorescente SYBR® Green (Life technologies) en utilisant des couples d’amorces spécifiques (Sigma-Aldrich) ciblant l’ARNm de différents gènes d’intérêt, notamment Klf4, ou l’ARN 18S, utilisé pour la normalisation (voir le tableau 1 pour les séquences des différentes amorces utilisées). Chaque amplification PCR est effectuée en triplicata (7500 Fast Real-time PCR System ; Life technologies). Les données sont normalisées en référence à l’amplification de l’ADNc correspondant à l’ARN 18S et analysées de manière comparative selon la méthode du AACt (Livak et Schmittgen, 2001).

Tableau 1. Séquences des amorces qRT-PCR

1.1.4. Western-blot L’effet du shARN anti-Klf4 sur le niveau d’expression de la protéine KLF4 est étudié par western-blot 4 semaines de culture après l’étape de transduction lentivirale. Cette analyse est effectuée sur des extraits nucléaires préparés selon la méthode de Schreiber (Schreiber et al. 1989). Brièvement, les cellules sont décollées par grattage en présence d’inhibiteurs de protéases et phosphatases (Roche), puis remises en suspension dans une solution tampon contenant de l’HEPES, de l’EGTA, du KCI, du DTT, du NaF (Sigma-Aldrich) et des inhibiteurs de protéases (Roche) et lysées sur de la glace. Après ajout de NP-40 (Sigma-Aldrich), une centrifugation est effectuée, aboutissant à la séparation des fractions cytoplasmique (surnageant) et nucléaire (culot). Le culot est ensuite vortexé puis centrifugé de manière à obtenir un extrait de protéines nucléaires, dont la concentration est déterminée à l’aide du kit micro Protein Assay (BCA, Thermo Scientific). Après dénaturation à 70°C, les protéines sont séparées par électrophorèse (gels précoulés 4-12% Novex Tris-glycine; Life technologies), puis transférées sur membrane PCDP (Life technologies). La détection de la protéine KLF4 et de la lamine (utilisée comme standard pour calibrer les échantillons nucléaires), est effectuée à l’aide d’anticorps primaires spécifiques : anti-KLF4 (sc-166100 ; Santa Cruz Biotechnology) ; anti-lamine A/C (JOL 2 ; Millipore). Le signal est révélé et détecté à l’aide d’un anticorps secondaire conjugué H RP (Pierce, Thermo Scientific), puis par immersion en ECL (kit de détection ECL, Life technologies) et exposition d’un film hypersensible (Amersham Biosciences). 1.1.5. Cultures de masse

La prolifération est analysée dans des conditions de cultures décrites précédemment : couche nourricière de fibroblastes dermiques irradiés et milieu contenant du sérum (Fortunel et al. 2010, 2011). Brièvement, les cultures sont réalisées en flacons de cultures de 25 cm2 dont la surface est recouverte d’un film de collagène de type I (BioCoat, Becton-Dickinson), et dans lesquels des fibroblastes humains irradiés ont été préalablement mis en place (6000 cellules / cm2). Les kératinocytes dont la capacité de prolifération est évaluée sont ensemencés à une densité de 1000 cellules / cm2, et cultivés dans un milieu ayant pour base un mélange constitué de DM EM et de milieu de Ham F12 (3/1 ; Gibco), et supplémenté avec 10% de sérum bovin fœtal (Hyclone), 10 ng/ml EGF (Chemicon), 5 pg/ml transferrine (Sigma-Aldrich), 5 pg/ml insuline (Sigma-Aldrich), 0.4 pg/ml hydrocortisone (Sigma-Aldrich), 180 μΜ adenine (Sigma-Aldrich), 2 mM triiodothyronine (Sigma-Aldrich), 2 mM L-glutamine (Gibco), et 100 U/ml pénicilline/streptomycine (Gibco). Les cellules sont décollées par trypsination (Gibco) après 1 semaine de culture, comptées sur cellule de Malassez, puis réensemencées d’une manière similaire chaque semaine s’il s’agit d’étudier la prolifération à moyen et long terme. Lorsqu’il s’agit de cultures à long terme, les résultats sont exprimés sous la forme de courbes d’expansion cumulée (nombre cumulé de doublements de population (DP) au cours des sub-cultures successives), selon la formule DP = (log N/N0)/log 2, où N0 représente le nombre de cellules ensemencées, et N the nombre de cellules obtenues à l’issue de chaque culture. 1.1.6. Hybridation génomique comparative (CGH) L’intégrité du génome dans le contexte de répression de l’expression de KLF4 est analysée à l’aide de puces CGH pan génomiques (technologie 3x720K Whole-Genome Tiling v3.1, selon la procédure développée par le fournisseur ; Roche NimbleGen). 1.2. Résultats

Le matériel cellulaire utilisé est constitué par des banques de kératinocytes d’origine clonale produites à partir d’échantillons de peau humaine adulte normale, plus précisément à partir d’épiderme interfolliculaire, et caractérisées sur un plan fonctionnel comme correspondant à la descendance de cellules souches kératinocytaires (également définies comme ‘holoclones’ ; Fortunel et al. 2010; Brevet FR2927633 / W02009103731).

Le mode de réalisation utilisé dans le cas présent pour générer un contexte d’holoclones « KLF4-rep » (i.e., réprimés pour Klf4) est une transduction stable d’un shARN anti-Klf4 à l’aide d’un vecteur lentiviral.

Sur un plan moléculaire, cette mise en œuvre se traduit par une diminution de l’ARNm de Klf4 d’un facteur 2,3 ± 0,7, soit une baisse équivalente à 57% ± 9% par rapport aux holoclones contrôles (p<0,05 ; n=3 ; q-RT-PCR). La répression est également vérifiée au niveau de la quantité de protéine KLF4 nucléaire (western blot ; Figure 1). L’effet biologique engendré par le contexte cellulaire KLF4-rep a tout d’abord été évalué par une quantification de la prolifération à court terme. Des cellules correspondant aux situations KLF4-rep et contrôle ont été placées en culture de manière rigoureusement identique, en condition mitogène, puis un suivi comparatif a été effectué sur 2 semaines.

Après 7 jours de culture, l’index de prolifération obtenu avec les cellules contrôles est évalué à 40 ± 2 alors que celui des cellules KLF4-rep s’élève à 81 ±7, ce qui correspond à un gain de croissance d’un facteur 2,3. Après 2 semaines, les index de prolifération sont évalués à 1,8x103 ± 0,3x103 (cellules contrôles) et 6x103 ± 1,2x103 (cellules KLF4-rep), ce qui amène le gain de croissance à une valeur de 3,3 (p<0,05 ; n=3 ; cf. figures 2A et 2B). L’effet de gain de fonction engendré par le contexte KLF4-rep a d’autre part été suivi de manière plus prolongée, dans le contexte de cultures à long terme maintenues durant 13 semaines. Le gain perdure pendant toute la durée de l’observation, aboutissant à une croissance cumulée augmentée de 40 doublements de population dans la situation KLF4-rep par rapport à la configuration contrôle (13 semaines postmise en place du contexte KLF4-rep ; cf. Figure 2C).

Au niveau cellulaire, l’effet KLF4-rep se traduit par des caractéristiques cytologiques indicatrices d’un état globalement plus immature (moins différencié) des cultures (kératinocytes de petite taille, rapport nucléo-cytoplasmiques élevé ; cf. Figure 3A). À un niveau moléculaire, l’effet KLF4-rep se traduit par un niveau augmenté d’expression de l’ARNm du marqueur d’immaturité p63, ce qui conforte l’observation cytologique (cf. Figure 3B). Un aspect clé est la question de l’apparition possible d’altérations génomiques susceptibles de conduire à un phénomène de transformation, conséquemment à la mise en place du contexte cellulaire KLF4-rep. L’analyse de l’ADN de cellules KLF4-rep par la technique d'hybridation génomique comparative n’a montré aucune délétion ou amplification détectable (> 1 kb ; Figure 3C). Par ailleurs, les cellules ont conservé leur potentiel de réparation des lésions de l’ADN après une exposition aux UVB (données non présentées).

Exemple n°2 : Amélioration de l’efficacité clonogénique de banques cellulaires correspondant à la descendance de cellules souches kératinocytaires. 2.1. Matériel et méthodes 2.1.1. Vecteurs lentiviraux et transduction des kératinocytes

Comme dans l’exemple n°1, le mode de réalisation utilisé pour générer un contexte d’holoclones KLF4-rep est une transduction stable d’un shARN anti-Klf4 à l’aide d’un vecteur lentiviral. 2.1.2. Microcultures clonales

Le test des microcultures clonales est réalisé dans des plaques de cultures à 96 puits dont la surface est recouverte d’un film de collagène de type I (BioCoat, Becton-Dickinson). Comme dans le cas des cultures de masse mises en œuvre dans l’exemple de réalisation n°1, une couche nourricière de fibroblastes irradiés est mise en place la veille de l’ensemencement des kératinocytes (densité : 6000 fibroblastes / cm2). Le jour suivant, les kératinocytes (échantillons en suspensions) sont déposés de manière automatisée par cytométrie en flux à raison d’une seule cellule par micro-puits de culture (cytomètre équipé d’un module de clonage ; MoFlo équipé du module CyClone, Beckman Coulter). Les cultures sont maintenues durant 2 semaines durant lesquelles le milieu de culture, de composition identique à ce qui est décrit pour les cultures de masse de l’exemple de réalisation n°1, est renouvelé 3 fois par semaine. Les puits de culture dans lesquels le développement d’un clone de kératinocytes se produit sont repérés par observation sous microscope inversé (Axio Observer D1 ; Zeiss). Leur taille est déterminée individuellement à l’issue des 2 semaines de culture, par décollement des cellules (trypsination ; Gibco) et comptage en cellule de Malassez. Chaque clone individuel est classé selon sa taille, ce qui permet d’obtenir des profils de croissance clonale représentatifs des échantillons de kératinocytes analysés. 2.1.3. Test de colonies

Ces tests sont réalisés en boites de Pétri de 100 mm de diamètre dont la surface de culture est recouverte d’un film de collagène de type I (BioCoat, Becton-Dickinson). Les conditions de culture sont identiques à celles utilisées pour le test des microcultures clonales : couche nourricière de fibroblastes irradiés mise en place la veille de l’ensemencement des kératinocytes (densité : 6000 fibroblastes / cm2) et milieu de culture de même composition. Les kératinocytes des échantillons testés sont ensemencés à une densité de 20 cellules/cm2, puis les cultures sont maintenues durant 2 semaines. À l’issue du test, les cultures sont fixées avec de l’éthanol à 70%, puis colorées avec de l’éosine et du bleu RAL (RAL Reagents). 2.2. Résultats

Le paramètre fonctionnel de clonogénicité constitue un indicateur employé pour qualifier le potentiel de croissance et de régénération d’échantillons cellulaires, notamment celui de banques d’intérêt clinique ou industriel.

Dans le cas présent, le système des microcultures clonales (Fortunel et al. 2010 ; Brevet FR2927633 / W02009103731) a été mis en œuvre sur des cellules correspondants à des holoclones KLF4-rep et contrôles (matériel cellulaire issu d’épiderme interfolliculaire humain adulte normal), de manière à réaliser une analyse comparative de ces deux contextes cellulaires.

Un gain de fonction est observé dans le contexte KLF4-rep, concernant à la fois la fréquence de formation de clones et leur taille. Les profils de croissance clonale générés indiquent que les cellules KLF4-rep produisent un plus grand nombre de clones que les cellules contrôles (dans cet exemple, 317 versus 174), ceci étant associé à des tailles de clones plus importantes (tailles maximales observées : 300 000 cellules / clone versus 164 000 cellules / clone). Lorsque l’analyse est focalisée sur les clones de taille > 60 000 cellules, l’efficacité clonogénique des holoclones KLF4-rep est 4,8 fois plus élevée que celle des holoclones contrôles (22,5%o ± 3%o versus 4,6%o ± 2%o ; p<0,05 ; n=3)(Figure 4A et 4B).

Des résultats concordants sont obtenus en condition de test de clonogénicité classique (test de colonies : cultures non clonales à faible densité) : efficacités clonogéniques totales de 40%o ± 0,3%o (KLF4-rep) versus 24%o ± 1%o (contrôle ; p<0,05 ; n=3 ; Figure 4C).

Exemple n°3 : Amélioration de la richesse en kératinocytes d’un greffon cutané. 3.1. Matériel et méthodes 3.1.1. Vecteurs lentiviraux et transduction des kératinocytes

Comme dans les exemples n°1 et n°2, le mode de réalisation utilisé pour générer un contexte d’holoclones KLF4-rep est une transduction stable d’un shARN anti-Klf4 à l’aide d’un vecteur lentiviral. 3.1.2. Préparation des greffons cutanés

Un équivalent de derme est tout d’abord reconstitué, le principe étant de produire une matrice de fibrine dans laquelle sont incorporés des fibroblastes non irradiés. Ce gel de fibrine cellularisé est obtenu en mélangeant des fibroblastes (dans le cas présent, banque de fibroblastes humains d’origine dermiques) à du plasma humain, en présence de NaCI (Sigma-Aldrich), d’acide tranexamique (Exacyl® ; Sanofi), et de CaCI2 (Sigma-Aldrich). Le mélange, préparé sur de la glace, est coulé en boite de Pétri de 9,6 cm2 (BD Falcon, Becton-Dickinson), puis le tout est placé à 37°C pendant 30 min, ce qui permet la polymérisation de la fibrine. Les gels de fibrines sont ensuite recouverts de milieu de culture pour kératinocytes (composition décrite dans les exemples de réalisation n°1 et n°2). Le jour suivant, les échantillons de kératinocytes sont ensemencés sur ces supports dermiques à une densité de 2400 cellules/cm2. Les cultures organotypiques sont maintenues durant 2 semaines, ce qui aboutit au développement d’un épithélium pluristratifié sur les supports dermiques. 3.1.3. Extraction des kératinocytes des greffons cutanés.

La richesse en cellules de la composante épithéliale des greffons cutanés est déterminée par extraction et comptage des kératinocytes, à l’issue des 2 semaines d’organogenèse en culture. L’épithélium reconstruit est détaché de la composante dermique par digestion enzymatique à l’aide d’un mélange trypsine (Gibco) dispase (Life technologies), puis séparation mécanique. Il est ensuite dissocié par digestion enzymatique à l’aide de trypsine-EDTA (Gibco). La suspension de kératinocytes obtenue est filtrée (cell strainers 70 pm ; BD Falcon, Becton-Dickinson), puis ces cellules sont comptées en cellule de Malassez. 3.2. Résultats

Le potentiel de reconstruction épidermique de banques cellulaires issues d’holoclones KLF4-rep et contrôles a été analysé dans un modèle d’organogenèse cutanée tridimensionnelle (3D) utilisant comme bio-support un équivalent dermique reconstitué à partir d’un gel de fibrine. Ce modèle présente l’intérêt d’être strictement comparable aux greffons cutanés utilisés en clinique dans le cadre de greffes réalisées chez les grands brûlés (Ronfard et al. 2000).

Des coupes histologiques réalisées 2 semaines après initiation du processus d’obtention des greffons 3D permettent de visualiser une épaisseur ainsi qu’une richesse en kératinocytes plus importantes lorsque la reconstruction épidermique est réalisée à partir de cellules KLF4-rep (Figure 5A et B). Ce gain en cellules est confirmé par le comptage du nombre de cellules contenues au sein de greffons issus de cellules KLF4-rep et contrôles : 8x105 ± 0,2x105 (KLF4-rep) versus 4x105 ± 1x105 (contrôle ; nombre de kératinocytes / greffon d’une surface de 9,6 cm2 ; p<0,05 ; n=3 ; Figure 5B).

Exemple n°4 : Amélioration de la capacité clonogénique de banques cellulaires produites à partir de kératinocytes correspondant à la fraction basale totale. 4.1. Matériel et méthodes 4.1.1. Matériel cellulaire

Dans le présent exemple, la banque de kératinocytes basaux utilisée a été générée après un enrichissement par adhésion sur collagène de type I, comme précédemment décrit (Fortunel et al. 2011). Brièvement, les kératinocytes totaux sont extraits d’un échantillon de peau, puis la suspension cellulaire obtenue est déposée sur une surface de culture recouverte d’un film de collagène de type I (flacons de culture BioCoat, Becton-Dickinson). Une incubation de 10 à 15 minutes à 37°C des kératinocytes placés sur support de collagène permet de définir et séparer 2 populations cellulaires : 1) population présentant une capacité d’adhésion rapide (Adh+++), capable de s’attacher durant cette courte durée d’incubation ; 2) population présentant une capacité d’adhésion réduite (Adh+/'), ne s’attachant pas au support durant cette courte incubation. La population Adh+++ correspond aux kératinocytes basaux (~10% des kératinocytes totaux). Elle est utilisée pour une amplification primaire, ce qui permet de générer des banques qui sont conservées congelées en azote liquide. La population Adh+/', constituée de kératinocytes différenciés, n’est pas conservée. 4.1.2. Traitement Kenpaullone

Le traitement à la Kenpaullone est effectué en condition de culture de masse, tel que décrit dans l’exemple n°1 (culture en milieu contenant du sérum, sur couche "nourricière" de fibroblastes irradiés). L’échantillon de la banque cellulaire issue de kératinocytes basaux à capacité d’adhésion rapide (Adh+++) est décongelé, puis ensemencé à une densité de 1000 kératinocytes/cm2. La Kenpaullone (Sigma) est ajoutée ou non au milieu de culture (concentration de 5 μΜ) 48 heures après initiation des cultures, le traitement étant maintenu durant 5 jours (jusqu’à arrêt des cultures). Les cellules ayant reçu le traitement à la Kenpaullone et issues de la condition contrôle sont alors décollées par trypsination (Gibco), puis utilisées pour évaluation comparative de leur potentiel clonogénique, par le test des microcultures clonales. 4.1.3. Microcultures clonales

Le test des microcultures clonales a été mis en œuvre pour caractériser le potentiel clonogénique d’une banque de kératinocytes ayant reçu ou non le traitement par la Kenpaullone, selon une méthodologie identique à celle utilisée dans le cadre de l’exemple n°2. Le test des microcultures clonales a été effectué en absence de Kenpaullone, qu’il s’agisse de la banque traitée ou non. 4.1.4. Analyses immuno-phénotypiques

Le degré d’immaturité de clones de kératinocytes issus de banques ayant ou non été soumises au traitement par la Kenpaullone est évalué par analyse de l’expression de I’intégrine-a6 (Itg-a6 ; CD49f). Après décollement des cellules par trypsination (Gibco), les cellules en suspension en PBS/SAB (Sigma) sont incubées avec des y-globulines de rat (Jackson ImmunoResearch), puis marquées par incubation avec un anticorps spécifique anti-CD49f couplé à la phycoérythrine (PE ; anti-CD49f-PE, clone GoH3 ; BD Pharmingen). Un anticorps de mêmes caractéristiques mais non immuno-réactif est utilisé comme contrôle isotypique (IgG-ΡΕ, clone R35-95 ; BD Pharmingen). Les signaux sont collectés et analysés par cytométrie en flux (MoFlo équipé d’un laser argon 488 nm ; Beckman Coulter). 4.2. Résultats

Les banques cellulaires produites à partir de kératinocytes issus de la couche basale de l’épiderme interfolliculaire comprennent des cellules couvrant différents statuts d’immaturité : cellules souches kératinocytaires, progéniteurs kératinocytaires précoces et tardifs. Ce matériel cellulaire a été soumis à l’action d’un composé chimique, la Kenpaullone (Ken), dont une propriété est de réprimer l’activité du promoteur de Klf4 (Yu et al. 2011).

Des cultures de masse ensemencées à partir de banques de kératinocytes basaux ont été traitées ou non durant 5 jours avec 5 μΜ de Kenpaullone (5 pM Ken ; molécule ajoutée ou non dans le milieu de culture). À l’issue de ce traitement, le contenu en kératinocytes clonogéniques a été évalué de manière comparative dans les cultures exposées à 5 pM Ken et non traitées, à l’aide du procédé de ‘microcultures clonales’ (Fortunel et al. 2010; Brevet FR2927633 / W02009103731).

Les profils de croissance clonale obtenus indiquent que les cultures ayant reçu le traitement 5 pM Ken se caractérisent par une richesse augmentée en clones présentant un fort potentiel de croissance par rapport aux cultures contrôles non traitées (Figure 6).

Ces résultats sont convergents avec ceux présentés dans l’exemple n°2. En effet, un gain en kératinocytes clonogéniques est obtenu par deux approches différentes : répression de l’ARNm Klf4 à l’aide d’un shARN spécifique et inhibition pharmacologique du promoteur de Klf4. C. Deuxième partie des exemples 1. Matériels et méthodes

Les matériels et méthodes ci-après viennent en complément de tout ou partie des matériels et méthodes présentés dans la première partie des exemples (partie A. ci-dessus). 1.1. Vecteurs lentiviraux et transduction des kératinocytes

Comme dans les exemples n°1, n°2, et n°3, le mode de réalisation utilisé pour générer un contexte d’holoclones KLF4-rep est une transduction stable d’un shARN anti-Klf4 à l’aide d’un vecteur lentiviral. 1.2. Exposition au TGF-β 1

Du TGF-βΙ humain recombinant (R&amp;D Systems) est ajouté au milieu de culture, aux concentrations spécifiées. Pour les traitements à court terme (24 ou 48 heures), le TGF-βΙ est ajouté lorsque la culture a atteint environ 30 % de confluence. Pour les traitements plus longs avec du TGF-βΙ (7 jours), les densités d’ensemencement sont ajustées pour compenser son effet antiprolifératif et obtenir suffisamment de cellules pour l'analyse du phénotype. Les densités initiales des kératinocytes sont augmentées jusqu'à 2000, 4000, et 8000 cellules/cm2 dans les cultures exposées à des concentrations faibles (150 pg/ml), intermédiaires (300 et 450 pg/ml), et élevées (1000 pg/ml) de TGF-βΙ 1.3. Micropuces d'ADN pour l’analyse du transcriptome L'ARN total extrait avec les kits RNeasy Mini et Micro (Qiagen) est amplifié selon le protocole du kit Illumina TotalPrep RNA Amplification (Life technologies). Brièvement, 500 pg d'ARN total sont soumis à une transcription inverse en utilisant la transcriptase inverse de ArrayScript® et une amorce T7 oligo(dT). Des matrices d'ADNc double brin sont ensuite utilisées pour la transcription in vitro afin de produire de l'ARNc modifié par de la biotine. Après la fragmentation, les ARNc sont hybridés et traités sur une puce BeadChiP HumanHT-12 v4 (Illumina Inc), selon les instructions du fabricant. Les puces d'expression BeadChip sont scannées avec un lecteur Beadarray (Illumina Inc). L'analyse statistique est effectuée en utilisant le logiciel GeneSpring GX (v 11.5, Agilent). Les données normalisées sont ensuite soumises à un test ANOVA unilatéral pour identifier les transcrits exprimés de façon différentielle, (seuil du rapport de 1,5), et les listes des gènes sont déposées dans GEO (geo@ncbi.nlm.nih.gov, numéro d'accès en attente). L'analyse des annotations fonctionnelles est effectuée sur les listes des gènes en utilisant DAVID Bioinformatics Resources 6.7 (http://david.abcc.ncifcrf.gov/) sur les bases de données Gene Ontology et KEGG Pathway. 1.4. Micropuces de méthylation d'ADN humain L'ADN est préparé en utilisant le kit DNeasy Blood and Tissue (Qiagen), selon les instructions du fabricant. L'ADN est quantifié en utilisant le kit Quant-iT dsDNA Broad-Range Assay (Life Technologies). Un pg d'ADN est converti avec du bisulfite en utilisant le kit EpiTect Bisulfite Conversion (Qiagen). Des puces Infinium 450K Méthylation BeadChips (Illumina Inc) sont utilisées pour l'analyse de la méthylation sur le génome entier et scannées en utilisant le système Illumina iScan (Illumina Inc). Les données sont extraites en utilisant le logiciel Genome Studio version 2011.1, le module de méthylation version 1.9.0 (Illumina Inc) sans aucune étape de normalisation. Le contrôle de qualité et la normalisation des données sont effectués en utilisant une version raffinée d'un pipeline développé en interne basé sur une normalisation par quantiles des sous-ensembles (Touleimat &amp; Tost, 2012). Les listes des sondes sont obtenues par des tests non paramétriques (Mann Whitney) avec une valeur p nominale de p < 0,05 et une différence médiane de méthylation d'ADN de 10 ou 20 % entre les deux conditions. 1.5. Pyroséquençage

La validation quantitative de la méthylation de l'ADN traité au bisulfite est effectuée par pyroséquençage, comme il est décrit dans Tost &amp; Gut, 2007. En bref, il a été conçu des tests couvrant ~ 200 pb autour d'une liste choisie de CpG (CpG montrant au moins 5 % de différence de méthylation). Un pg d'ADN est converti avec du bisulfite en utilisant le kit EpiTect 96 Bisulfite (Qiagen). Les réactions sont réalisées en utilisant la Taq polymérase HotStar (Qiagen). Dix μΙ de produit de PCR sont rendus simple brin et 4 pmol de l'amorce de séquençage respective sont utilisées pour l'analyse. L'analyse quantitative de la méthylation de l'ADN est réalisée sur un système PSQ 96MD avec le kit PyroGold SQA Reagent (Qiagen) et les résultats sont analysés en utilisant le logiciel PyroMark CpG (v. 1.0.11.14, Qiagen ; voir le tableau 2 pour les séquences des amorces utilisées).

Tableau 2. Séquence des Amorces utilisées pour le pyroséquençage (pyroséq.)

1.6. Xénogreffe de substituts de peau humaine Les procédures expérimentales sont approuvées par le comité d'éthique CEEA-51 du Center for Exploration and Experimental Functional Research (CERFE ; Genopole®, Evry, France). Les expérimentations et l'hébergement sont gérés au CERFE dans des conditions aseptiques appropriées. Des souris nudes immunodéficientes (Harlan Laboratories) sont utilisées en tant que receveurs de la xénogreffe de substituts de peau humaine. Les souris sont anesthésiées par injection intrapéritonéale de kétamine (Centravet) et de xylasine (Centravet), et elles sont maintenues sur une surface chauffée pour éviter l'hypothermie. Un disque pleine épaisseur de peau dorsale (~ 1 cm2) est prélevé. Ce morceau de peau de souris est ensuite dévitalisé par des séries de congélation dans de l'azote liquide et de décongélation, et maintenu pour une utilisation sous la forme de bandage biologique. Le lit de la plaie est couvert d'une surface équivalente de substitut de peau humaine produit par bio-ingénieurie. Le morceau de peau de souris dévitalisé est ensuite suturé au bord de la peau de souris, pour couvrir et protéger transitoirement le site de la xénogreffe. Ce bandage biologique est retiré 1 semaine plus tard, sous anesthésie à l'isoflurane (Axience ; unité d'anesthésie de Minerve).

Les souris sont euthanasiées 3 ou 4 semaines après la xénogreffe pour l'analyse de la qualité de la greffe, en utilisant le procédé de dislocation cervicale, sous anesthésie. 1.7. Qualification de la xénogreffe

Histologie : des coupes tissulaires fixées au formol et incorporées dans de la paraffine d'une épaisseur de 5 pm sont colorées avec de l'hématoxyline-éosine-safran (HES), et ensuite converties en lames numériques de haute résolution en utilisant le système NanoZoomer 2.0-HT (Hamamatsu) à la plateforme d'histologie de l'INRA/CEA (UMR 1313 GABI, Jouy en Josas). En plus de l'examen de l'architecture globale de l'épiderme humain greffé, il est effectué une quantification de la teneur en kératinocytes basaux. Pour chaque échantillon de xénogreffe, au moins 3 coupes sont prises en considération, dans lesquelles 3 à 4 régions d'intérêt (ROI) sont définies (~ 500 pm de longueur de coupe de greffe / ROI). Le nombre des kératinocytes basaux / mm de longueur d'épiderme est déterminé, en se basant sur un total de 9 à 12 ROI.

Imagerie en direct : le suivi de la prise de la xénogreffe, basée sur la détection de la fluorescence de la GFP des kératinocytes humains transduits, est effectué en utilisant le système d'endomicroscopie laser confocale à fluorescence Cellvizio® 488 (Mauna Kea Technologies, Paris, France), équipé de la microsonde d'acquisition des signaux S-1500. Le signal est traité et géré en utilisant le logiciel IC Viewer (Mauna Kea Technologies). Des coupes pleine taille des sites des xénogreffes sont reconstruites en numérique par l'arrangement des cadres successifs d'acquisition des signaux, en utilisant la fonction Advanced Mosaicing™ du logiciel.

Greffes en série : la qualification du potentiel régénératif des kératinocytes comprend l'évaluation de leur capacité de xénogreffe secondaire. Après la dissection, les échantillons des greffes sont découpés en morceaux de 2 x 2 mm, et incubés dans une solution contenant (v/v) 3/4 de dispase de grade II à 2,4 U/ml (Roche) et 1/4 de trypsine à 0,25 % (Gibco), pendant 2 heures à 4 °C, et ensuite pendant 30 min à température ambiante. Les couches épidermiques sont séparées mécaniquement, et incubées dans de la trypsine à 0,05 % dans de l'EDTA (Gibco) pendant 20 minutes à 37 °C. Les morceaux épidermiques sont ensuite dissociés par un pipetage léger pour obtenir des suspensions de cellules simples. Les kératinocytes humains sont purifiés par un tri en cytométrie en flux (MoFlo, Beckman-Coulter) selon leur phénotype (GFP+). Les kératinocytes sont expansés par l’intermédiaire de 2 repiquages successifs en masse, et ensuite utilisées pour une greffe secondaire par bio-ingénierie et une xénogreffe, comme détaillé ci-dessus. Les échantillons ayant passé ces différentes étapes sont classés comme étant dotés d'une capacité pour des greffes secondaires. 1.8. Statistiques

La signification statistique des différences observées est déterminée en utilisant le test t de Student (prolifération, cycle cellulaire, expression de marqueurs dans les cellules cultivées), test U de Mann-Whitney (comptage des kératinocytes basaux au sein des xénogreffes), et test de Bernouilli (réussite des xénogreffes). 2. Résultats

Exemple n°5 : Contrôle du caractère immature des cellules précurseurs L'effet du TGF-βΙ sur la différenciation des kératinocytes holoclonaux est étudié. L'expression de l'intégrine alpha-6 (ltg-αθ), un marqueur de surface cellulaire associé à un état immature des kératinocytes, est suivie par cytométrie en flux sur des kératinocytes exposés pendant 7 jours à 300 ou 1000 pg/ml de TGF-βΙ Une diminution dépendante de la dose de l'expression de I'ltg-a6 est observée en réponse au traitement avec du TGF-βΙ (Figure 7A, volet de gauche). Alors que 88,9 ±5,1 % des kératinocytes non traités expriment I'ltg-a6, l'exposition à 300 ou 1000 pg/ml de TGF-βΙ diminue l'expression de I'ltg-a6 à 60,2 ± 9,4 % et 51,3 ± 5,0 %, respectivement (p < 0,01 ; n = 3 ; Figure 7A, volet de droite). Ces résultats montrent qu'un traitement des kératinocytes holoclonaux avec du TGF-βΙ active leur différenciation. A l’inverse, le profilage transcriptionnel comparatif de cellules contrôles et KLF4-rep montre une augmentation du taux des transcrits associés aux propriétés de cellules souches et à l’immaturité, tels que ALDH3B3, ALDH4A1, et KRT15 (Figure 7B, volet de gauche) et une diminution du taux des transcrits associés à la différenciation, tels que KRT1, INV, et DSG1 (Figure 7B, volet de droite) dans des cellules KLF4-rep. L'analyse du transcriptome et les données de méthylation de l'ADN sur le génome entier sont utilisées pour étudier l'effet de la répression de KLF4 sur l'équilibre entre l'immaturité et la différenciation. Cette analyse identifie, dans des cellules KLF4-rep, les gènes associés au contrôle des propriétés de cellules souches et d’immaturité, affichant à la fois une activation transcriptionnelle et une hypométhylation des promoteurs, ainsi que les gènes associés à la différenciation affichant à la fois une répression transcriptionnelle et une hyperméthylation des promoteurs détectables (Tableau 3). La méthylation différentielle dans la région promotrice des gènes candidats pertinents, tels que ALDH3B2 et DKK1, est confirmée par pyroséquençage (Figure 7C). Ces résultats montrent que la modulation négative de KLF4 augmente l'immaturité des kératinocytes holoclonaux.

Tableau 3. Gènes affichant à la fois une régulation transcriptionnelle et des changements de méthylation. Sélection de gènes affichant à la fois une régulation transcriptionnelle (micropuces du transcriptome) et des changements de méthylation (puces de méthylation 450K) dans des kératinocytes holoclonaux KLF4-rep contre contrôles. Seize gènes sont sélectionnés selon leur lien avec le réseau TGF-β/ΒΜΡ, ou avec les propriétés de cellules souches. Cinq gènes de cette liste ont été analysés par pyroséquençage, et une différence médiane de méthylation de l'ADN d'au moins 5 % entre les deux conditions a été confirmée : AKAP12, BMP6, DKK1, SPON2, ALDH3B2.

Pour étudier l'interaction entre le KLF4 et la voie du TGF-βΙ dans le contrôle de l'immaturité par opposition à la différenciation, des cellules contrôles et KLF4-rep sont exposées à du TGF-βΙ pendant 7 jours, et l'expression des marqueurs associés à l'immaturité, ΔΝρ63α et ltg-αθ, est étudiée. L'expression de ΔΝρ63α est analysée par western blot, à la suite d'un traitement avec 150, 300, 450, ou 1000 pg/ml de TGF-βΙ Dans les cellules contrôles, l'expression de ΔΝρ63α est considérablement réduite après le traitement avec du TGF-βΙ à 300 et 450 pg/ml, tandis que l'expression de ΔΝρ63α persiste à un taux supérieur dans les cellules KLF4-rep exposées à l'une quelconque de ces doses de TGF-βΙ (p < 0,05 ; n = 5 ; Figure 7D). ΔΝρ63α disparait après l'exposition à la dose testée la plus élevée du TGF-βΙ de 1000 pg/ml, à la fois dans les cellules contrôles et KLF4-rep (Figure 9). Le traitement avec 300 pg/ml de TGF-βΙ réduit la proportion de (Itg-a6+) de 89 ± 5 % à 60 ± 9 % dans les cellules contrôles, tandis que cette fraction est seulement réduite de 90 ± 5,5 % à 77 ± 4 % dans les cellules KLF4-rep (p < 0,05 ; n = 3 ; Figure 7E). Globalement, ces résultats indiquent qu'une déficience en KLF4 peut antagoniser l'effet activateur de la différenciation du traitement avec du TGF-βΙ dans les cellules précurseurs des kératinocytes.

Exemple n°6 : Gain observé sur la capacité des cellules à assurer un processus de greffe épidermique et la régénération in vivo L'effet de la répression de KLF4 sur la capacité de régénération tridimensionnelle de l'épiderme par des kératinocytes holoclonaux est étudié. Des substituts d'épiderme sont produits par bio-ingénierie en utilisant des cellules contrôles et KLF4-rep. Ces substituts sont ensuite analysés après xénogreffe chez des souris nudes. Les épithéliums reconstruits in vitro générés en utilisant des cellules KLF4-rep apparaissent plus épais que ceux produits en utilisant des cellules contrôles, et ils présentent une teneur supérieure en cellules (Figure 8A). En effet, la quantification des kératinocytes totaux contenus dans les greffes a montré que la teneur en cellules des couches épidermiques KLF4-rep est 1,8 fois supérieure à celle des témoins contrôles (p < 0,05 ; n - 3 ; Figure 8B). Une couverture efficace similaire du site de la greffe est obtenue in vivo avec les cellules contrôles et KLF4-rep (Figures 8, C et D, volets de gauche). Le suivi de la prise de la greffe par imagerie en direct basée sur la détection de la fluorescence de la GFP dans des cellules contrôles et KLF4-rep transduites montre que la couverture est due aux substituts de l'épiderme humain, comme attendu (Figures 8, C et D, volets de droite, et Figure 10). En outre, les examens histologiques effectués 4 semaines après la greffe montrent une structure tissulaire normale de l'épiderme régénéré et une différenciation terminale des cellules, avec un développement normal des couches granuleuse et cornée, indiquant que la répression de KLF4 ne produit aucune anomalie quelconque dans la régénération de l'épiderme (n > 10 greffes ; Figure 11).

Afin d’étudier plus en profondeur le potentiel de régénération des greffes produites avec des cellules contrôles et KLF4-rep, des souris sont euthanasiées 4 semaines après la greffe, et les greffes primaires sont disséquées et traitées pour extraire les kératinocytes. Les kératinocytes totaux humains sont ensuite triés par cytométrie en flux selon l'expression de la GFP, et utilisés pour un second cycle de greffe par bioingénierie et de xénogreffe. Trois semaines après la greffe, seulement 3 échantillons contrôles testés sur 22 donnent lieu à une greffe secondaire (13,6 %). En revanche, pour les cellules KLF4-rep, 7 échantillons sur 16 (43,8 %) donnent lieu à des greffes, indiquant un effet bénéfique de la répression de KLF4 pour une greffe secondaire (p < 0,05 ; Figure 8E). L'évaluation qualitative et quantitative des greffes secondaires montre que les greffes obtenues avec les cellules contrôles et KLF4-rep présentent une organisation et une différenciation normales de l'épiderme (Figure 8F). La quantification des cellules sur les coupes tissulaires révèle une augmentation du nombre des kératinocytes basaux (KB) dans les greffes produites avec des kératinocytes correspondant au contexte cellulaire KLF4-rep (160,1 ± 35,1 KB / mm de coupe contre 125,3 ± 10,5 KB / mm dans les greffes contrôles ; p < 0,01 ; n = 10 ; Figure 12).

Pris dans leur ensemble, ces résultats montrent que la modulation négative de KLF4 améliore l'auto-renouvellement et la capacité de régénération à long terme des cellules précurseurs des kératinocytes, sans induire de perturbation dans l'organogenèse tridimensionnelle de l'épiderme.

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GENERAL CONTEXT OF THE INVENTION

Systems, methods and methods for constructing or repairing epithelial tissues such as the epidermis have applications in areas as diverse as medical research and clinical development, tissue engineering and toxicology.

The pluristratified epithelial tissues (such as the epidermis, the cornea, the mucous tissues, etc.) share a number of common characteristics that impose constraints for the design of tests and tissues reconstructed in vitro. These characteristics are well exemplified in the case of the epidermis. The epidermis constitutes the most superficial structure of the skin and in particular ensures the barrier function. Mostly consisting of keratinocytes, it is renewed every 28 days on average. This tissue comprises 4 layers that correspond to the 4 stages of the differentiation program that keratinocytes undergo during their migration from the basal layer, the deepest, to the stratum corneum, the most superficial. The continuous physiological process of renewal of the different layers of keratinocytes is called keratinopoiesis. The basal layer of the epidermis, which has only one cell base, is the germinal compartment. It is at the level of this layer that the proliferation of keratinocytes takes place. Among the basal keratinocytes, there is a small proportion of cells called stem cells, which are believed to be responsible for long-term epidermal renewal. The immediate offspring of stem cells is called the progenitor population. These ensure the rapid renewal of the epidermis in the short term.

Like other pluristratified epithelial tissues, the epidermis thus consists of a heterogeneous set of cells with variable degrees of differentiation (or immaturity). It is generally accepted that basal keratinocytes represent approximately 10% of all epidermal keratinocytes, and the epidermal stem cell compartment only of the order of 0.1%.

Controlling the multiplication of the cells of the different human tissues without altering their characteristics and functionalities is a goal that brings applications, particularly in the areas of regeneration, tissue reconstruction and skin healing. However, this problem faces two main difficulties.

Firstly, the understanding of the molecular signals controlling the transmission of characters from a cell to its offspring, during successive mitoses, remains to this day very incomplete. This is particularly true for immature cells with high regenerative potential, whether of the 'precursor', 'progenitor' or 'stem cell' type. Secondly, unlike cells of transformed lines, a general property of primary cells (i.e., extracted from tissues and not transformed) is a progressive evolution towards a more differentiated then senescent phenotype, especially during a prolonged phase of proliferation.

When using the potential for organogenesis of normal epithelial cells by activating their proliferation, those skilled in the art are thus limited by the following points: 1) Quantitative limitation, inherent in the fact that the human cells epithelial unprocessed can not generally be obtained and produced in abundance, and 2) Qualitative limitation, due to the difficulty of preserving all the characters and potentialities of epithelial cells when a state of proliferation is induced. The importance of these difficulties is particularly exemplified in the case of cellular and tissue engineering methods implemented for the production of homologous cutaneous grafts intended for the treatment of burn victims, which imply a massive cell multiplication step in culture. Although methods for the production of functional skin grafts have been available for almost 30 years (Gallico et al., 1984, De Luca et al., 1989, Ronfard et al., 2000), the quality of engraftment remains at this variable day, in particular because of a lack of molecular targets to make these processes more reliable by a better preservation of the cellular potential (Barrandon et al., 2012). In this context, a particularly important objective is the maintenance of the immature character of precursor cells (progenitors and stem cells), which is a parameter intrinsically linked to their regenerative potential.

In this context, the objective of the inventors was to identify modulable molecular targets for directing a large quantity of normal epithelial cells having a given regenerative potential to an active proliferative state, while promoting the maintenance of their intrinsic characteristics ( regenerative potential, active proliferation, etc.) and the transmission of these to their offspring.

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

The inventors have succeeded in identifying such molecular targets. These are Krüppel-like transcription factors (or "Klf" or "KLF"). The present invention more particularly consists in applying, on epithelial cells of interest, a treatment making it possible to induce a decrease in the expression or activity of at least one of these factors (establishment of a cellular context "KLF repressed" otherwise known as "(KLF-rep)").

This treatment makes it possible to improve the function of the epithelial cells (hereinafter referred to as "gain of function"), especially in the cellular and tissue contexts listed below: 1) When the treatment is carried out on epithelial cells placed in two-dimensional culture in vitro, the effect obtained in response to the treatment is a gain in terms of proliferation and / or maintenance of the immature character of the precursor cells, which makes it possible to improve the cellular amplification, 2) When the context is that of a three-dimensional epithelium reconstructed in vitro, the effect obtained in response to treatment is a gain in terms of the richness of epithelial cells with a strong regenerative capacity of the tissue engineered product, 3) When cells involved in the constitution of a reconstructed epithelial tissue used as a graft, the gain obtained is then translated by an activation c ellular more effective during early stages of engraftment and healing in vivo.

In summary, the present invention provides a new molecular target (Klf transcription factors), which can be used to cause a controlled stimulation of epithelial cell proliferation without altering its characteristics and functionalities.

In a first aspect, the present invention thus aims at the in vitro use of an inhibitor of the expression or the activity of a Krüppel-like transcription factor (KLF) to increase the proliferation and / or or maintain and / or increase the immature character of epithelial cells contained in a cell sample, or to enrich a cell sample in epithelial cells.

In other words, the present application relates to a method for promoting the proliferation and / or maintaining and / or increasing the immature character of epithelial cells contained in a cell sample, or for enriching a cell sample in epithelial cells, said method comprising step of inhibiting the expression or activity of a Krüppel-like transcription factor (KLF). More specifically, this method comprises contacting a cell sample with an effective amount of said inhibitor. This method can be implemented in vitro or in vivo.

In the context of the present invention, the term "maintain the immature nature of the cells", limiting the loss or decrease and preferably maintain the degree or level of immaturity of the precursor cells, progenitors and strains.

"Krüppel-like" transcription factors are grouped together in a family (hereinafter referred to as "KLF family"). This family includes among others 17 members, numbered KLF1, KLF2, KLF3, (...) up to KLF17. Those skilled in the art can easily access the sequences of one or more of these factors from the data banks. Thus, by "Krüppel-like transcription factor" or "KLF family protein" is meant here a member of this family and, preferably, the KLF4 transcription factor. This transcription factor has, in humans, the protein sequence SEQ ID NO: 1 (accession number in the CCDS database of NCBI: CCDS6770, accession number in the UniProtKB / Swiss-Prot base: 043474.3).

The present invention therefore preferably relates to the use in vitro of an inhibitor of the expression or activity of a Krüppel-like transcription factor (KLF) to increase proliferation and / or maintain and / or to increase the immature nature of epithelial cells contained in a cell sample, or to enrich a cell sample with epithelial cells, characterized in that said Krüppel-like transcription factor (KLF) is the transcription factor KLF4, preferably of SEQ ID NO: 1 sequence. In the KLF family, non-human homologues, in particular animal homologs of the transcription factors identified in humans, may also be included. By way of example, mention may be made of murine, canine, feline, equine, simian and other homologs.

The regulatory role of some of these KLF factors has been described in cellular and tissue models. Notably, transcription factors of the KLF family have been implicated in the control of pluripotent character of embryonic stem cell (ES) lines of murine and human origin (Jiang J. et al, 2008). However, the results of this study demonstrate that suppression of the expression of KLF factors in ES cells induces a loss of function, which is opposed to the function gain effect described in the present invention.

The link between KLF4 and the regulation of pluripotentity has been established in the context of reprogramming mature adult cells to a pluripotent stem cell state in an induced pluripotent stem cell model (iPS, Takahashi K. et al, 2007). In this study, the method for obtaining reprogramming of differentiated cells into pluripotent iPS (gain of function) stem cells involves the induction of KLF4 expression, not its inhibition. This can be explained by the fact that it is a particular model of stem cells, the properties of which are not necessarily extrapolable to native cells of adult tissues (especially with regard to molecular controls of proliferation) .

The function of the KLF4 factor in the biology of the normal epidermis has been described in several publications (Segre et al., 1999, Katz et al., 2002, Sen et al., 2012, Chew et al., 2013; Boxer et al, 2014). This transcription factor is identified as a regulator of terminal stages of keratinocyte differentiation, necessary for the establishment of the barrier function of the epidermis (Sen et al., 2012, Chew et al., 2013; et al, 2013, Boxer et al, 2014). KLF4 has also been described to intervene in the biology of hair follicle stem cells, with a possible role in controlling the ability of these cells to participate in skin regeneration processes (Li et al, 2012). In this study, the role of KLF4 was studied in a population of cells present in the hair follicle 'bulge' region in mice (which is very different from the biology of human interfollicular epidermis). In this model, it has been shown that an invalidation (total extinction) of the expression of KLF4 has the effect of causing a reduction of the follicular pool of stem cells associated with a delay in skin healing, which is exactly the opposite. of the present invention. On the other hand, another aspect of this study, carried out on keratinocytes of the transformed human carcinoma line A431, shows that decreasing the level of expression of KLF4 results in a reduction of the cell population exhibiting characteristics of stem cells. which is also an opposite effect to that described in the present invention.

In addition, expression of several members of the KLF transcription factor family, including KLF4, has been detected in corneal cells (especially keratinocytes). As for the epidermis, KLF4 is proposed as necessary for the establishment of the barrier function of the cornea (Swamynathan S. et al., 2011).

Finally, the involvement of KLF4 in the process of tumorigenesis is known, but the state of the art does not converge to a single conclusion on its exact role. Indeed, the Klf4 gene is identified either as an oncogene (Jiang W. et al, 2009) or as a tumor suppressor gene, depending on the cellular context considered. In the skin, the role of KLF4 in the formation of carcinomas is also controversial. An invalidation of the Klf4 gene has in particular been described as a tumorigenesis inducing parameter (Wei D. et al., 2005).

In conclusion, no study to date has demonstrated that it is possible to improve the regenerative potential and growth of epithelial cells by inhibiting the expression and / or activity of a KLF family transcription factor. as proposed by the present inventors.

According to the present invention, the reduction of the expression and / or the activity of KLF, and more particularly KLF4, within the epithelial cells makes it possible to promote the proliferation capacity of said cells and advantageously to maintain and / or increase the immature character of these cells.

In the context of the present invention, the epithelial cells of interest belong to the epithelial, preferably mammalian, and even more preferably, human lineages. It may be in particular human keratinocytes of the skin (interfollicular epidermis, hair follicle, sebaceous or sweat glands), cornea, or even the mucous membranes (in particular, the buccal, tracheal, vaginal, urethral, etc.).

Furthermore, the "cell sample" used in the invention consists of any biological sample containing or likely to contain epithelial cells as defined above. These epithelial cells may correspond to different states of differentiation or immaturity (precursors, progenitors, stem cells), as well as to different degrees of enrichment or purification (clonal progenitor progeny, meroclones, or clonal progeny of stem cells or holoclones).

More specifically, the sample used in the present invention may be a total population of unfractionated keratinocytes, a population or basal fraction of keratinocytes (consisting of a mixture of precursor keratinocytes, progenitors, and strains) or enriched subpopulations. stem cells or progenitors based on phenotypic criteria.

Preferably, the cell sample of the invention is derived from a biological sample extracted from its natural context, and obtained from a healthy or sick subject (for example from a biopsy). Preferably, this sample is extracted from cutaneous tissue, cornea or mucous membranes.

Alternatively, said cell sample may be tissue maintained in vivo in its natural context, on a subject (injured skin, aged skin, graft, etc.).

Preferably, said subject is an animal. Even more preferably, it is a mammal. Most preferably, it is a human. The cell sample of the invention is a sample of epithelial tissue. In particular, the tissue sample may be selected from the epithelia, for example the interfollicular epidermis of adult or neonatal human skin, the cornea, the mucous membranes, the hair follicles. Samples of diseased epithelial tissues are for example obtained by biopsy of patients suffering from a genetic disease (such as xeroderma pigmentosum, epidermolysis bullosa, etc.), or by cicatricial skin biopsy (particularly in burn victims). The diseased epithelial tissues may also be tumor tissues (carcinomas, etc.). The biological sample may also comprise cells derived from the epithelial (in particular keratinopoietic) differentiation of pluripotent stem cells chosen from embryonic, fetal and induced pluripotent stem cells. Examples of cells having an epithelial potential derived from fetal stem cells are: cells of the ectodermal embryonic leaflet, cells of the epithelial tissues, keratinocytes, etc. Cells with epithelial potential from so-called induced pluripotent stem cells (IPS) are generated by reprogramming cells from adult tissue that may be differentiated cells.

By "Krüppel-like" transcription factor (KLF) expression or activity inhibitor is meant herein any compound capable of interfering with the expression of said factor, or, once that it is expressed in protein form, with its transcriptional activity on DNA. This inhibitor is hereinafter referred to as "the inhibitor of the invention".

In a first embodiment, the inhibitor of the invention decreases or blocks the expression of the gene coding for the transcription factor KLF of interest. By "expression" of a gene is meant any process by which the information contained in the nucleotide sequence of a gene is converted into a functional protein, for example, all aspects of the transcription or translation of that gene. gene. For example, the term "inhibiting expression" may include inhibiting transcription, translation, or post-transcriptional or post-translational modifications of that gene. Preferably, in this case, said inhibitor is a chemical molecule or an inhibitory nucleic acid, such as an antisense oligonucleotide (for example a small interfering RNA (siRNA) or a microRNA (miRNA)), or a ribozyme which is specific for the polynucleotide encoding or regulating the expression of the KLF transcription factor of interest. An inhibitory nucleic acid can recognize either a sequence regulating the expression of this gene (for example its promoter), or the coding sequence of this gene. By "specific" of a polynucleotide coding for the - or regulating the expression of - the KLF transcription factor of interest, it is meant that the agent preferentially inhibits the expression of this transcription factor, with respect to the expression other genes. An agent which is specific for a particular sequence may bind preferentially to this sequence under conventional conditions of high stringency. The inhibitor of the invention "decreases the expression" of a given gene when, in its presence, the expression of said gene is at least 10%, at least 15%, at least 20%, at least 25%, preferably at least 30%, more preferably at least 40%, more preferably at least 50% than that measured in its absence. Moreover, the inhibitor of the invention "blocks the expression" of a given gene when, in its presence, the expression of said gene is at least 10%, at least 15%, at least 20% less than at least 25%, preferably at least 30%, more preferably at least 40%, more preferably at least 50% than that measured in its absence. The expression of a gene can be measured by any molecular biochemistry technique conventionally used by those skilled in the art, both at the transcriptional level (measurement of the formation of the mRNA from the DNA encoding said gene) and translational (measuring the formation of the protein encoded by said gene). Techniques such as northern blot, qRT-PCR, western-blot, or mass spectrometry can be used, for example. These techniques, well known to those skilled in the art, do not need to be detailed here.

In a preferred embodiment, the inhibitor of the invention is an antisense nucleic acid comprising a polynucleotide specific for a sequence coding for (or regulating the expression of a KLF transcription factor of interest. are, for example, available in publicly available databases, such as the NCBI-operated GenBank database, for example, the coding sequence for the transcription factor. KLF 4 is shown in SEQ ID NO: 1 (NCBI CCDS Access Number: CCDS6770; UniProtKB / Swiss-Prot Access Number: 043474.3).

On the basis of these sequences, one skilled in the art is able to design, manufacture and use appropriate antisense molecules without undue experimentation. The antisense nucleic acid of the invention may be, for example, an oligonucleotide or a nucleic acid comprising an antisense sequence which is operably linked to an expression control sequence, and which is expressed in a cell. The use of antisense nucleic acids to negatively regulate the expression of a particular protein in a cell is now well known (see for example Askari et al (1996) or Wagner, RW (1994)). ). An antisense nucleic acid molecule may comprise a nucleotide sequence that is complementary to the strand encoding another nucleic acid molecule (eg, an mRNA sequence), or a portion thereof, and therefore is capable of establishing hydrogen bonds with the strand encoding the other nucleic acid molecule. Alternatively, the antisense sequences may be complementary to a sequence present in the 5 'or 3' untranslated end of the mRNA or a region between a coding region and an untranslated region (e.g. at the junction of the 5 'untranslated region and the coding region). The antisense nucleic acid may be complementary to the sequence of a regulatory region of the gene, for example a transcription initiation or regulatory element sequence, or a splice site . Such antisense nucleic acid can be designed on the basis of the nucleotide sequence coding for the KLF protein or the sequences regulating its transcription or translation, and constructed according to the rules of Watson and Crick. To guide it in the construction of antisense molecules that are complementary to a region of a gene involved in transcription (thus blocking the transcription and / or production of isoforms, such as splice variants), the one skilled in the art can consult, for example, Lee et al. (1979); Cooney et al. (1988) and Dervan et al. (1991).

An antisense nucleic acid can exist in different forms. For example, it may be DNA, RNA or chimeric mixtures, derivatives or modified versions thereof, single-stranded or double-stranded. The nucleic acid can be modified at the nucleotide bases, sugar or phosphate port, using conventional procedures and modifications. Nucleotide base modifications include, for example, the methylated versions of purines or pyrimidines. Modifications may include grafting other molecules such as peptides, or agents facilitating transport across the cell membrane (see, eg, Letsinger et al., 1989), cleavage agents (eg, Krol et al. 1988) or intercalating agents (eg Zon et al., 1988).

The antisense nucleic acids of the invention can be constructed using chemical synthesis methods known in the art, for example using natural nucleotides or modified nucleotides to increase the biological stability of the molecules or to increase the stability physical duplex formed between the antisense and targeted nucleic acids. Such nucleotides are, for example, phosphorothioate and substituted acridine derivatives. To inhibit the expression of a KLF factor of interest in cells, these antisense nucleic acids may be added to the culture medium. In a preferred embodiment, the synthetic oligonucleotides are added at a final concentration of from about 10nM to about 1000nM, preferably from about 20nM to about 750nM, more preferably from about 30nM to about 500nM, more preferably from about 40nM to about 350 nM, more preferably between about 50 nM and about 200 nM (e.g., about 200 μg oligonucleotide / ml).

Alternatively, the antisense nucleic acids of the invention may be produced biologically using an expression vector in which a nucleic acid has been subcloned in an antisense orientation (i.e. the nucleic acid transcribed from the inserted nucleic acid will have an antisense orientation with respect to the target nucleotide sequence). Expression control sequences (e.g., regulatory sequences operably linked to the nucleic acid inserted into the vector) may be selected to allow the expression of the antisense molecule specifically in epithelial cells. 'interest. For example, promoters and / or activators or other regulatory sequences may be chosen to induce constitutive and specific expression of the antisense nucleic acid in these cells. It is also possible to use an inducible regulatory sequence, such as the Tet system (for example, as described in Gossen et al (1992)). The antisense expression vector may be in the form of, for example, a virus, plasmid, or attenuated recombinant phage. The expression vector can be introduced into the cells of interest using standard techniques well known in the art.

In a preferred embodiment, the antisense nucleic acid of the invention is a small interfering RNA ("siRNA"). A skilled worker is able to design, manufacture and use a variety of appropriate siRNAs without undue experimentation. Typical examples of making and using siRNA against KLF5, although for a purpose other than that of the present invention, are described in US Patent Application 2009/0011003. Other antisense nucleic acids can be used in the present invention, such as, for example, double-stranded RNAs ("dsRNA"), microRNAs ("miRNA"), short-hairpin RNAs ("shRNAs"). . These nucleic acids can be designed to target any region - either coding or non-coding of a gene. On the other hand, these molecules can be used to modify the structure of chromatin (epigenetic modification) and thus the expression of genes (see, for example, Allshire et al., 2002). The nucleic acids of the invention should not be limited to molecules containing natural RNA. They may also include chemically modified nucleotides. Methods of making antisense nucleic acids (eg, siRNA) are conventional for those skilled in the art. Methods to optimize the efficiency of siRNAs are well known to those skilled in the art (see Vickers et al (2003) and Yang et al (2003)). The antisense nucleic acid of the invention is of a length such that it is effective for the inhibition of the gene of interest. In general, it will be preferred to use an antisense nucleic acid of between about 6 and about 50 nucleotides in length (e.g., between about 10 and 30 nucleotides, or at least about 12, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 or 50 nucleotides). The length of an efficient siRNA is generally between about 19 bp and about 29 bp in length (e.g., about 19, 21, 23, 25, 27 or 29 base pairs), but shorter or longer sequences are nevertheless preferred. acceptable.

In another embodiment, the inhibitor of the invention is a ribozyme. Ribozymes are catalytic RNA molecules having ribonuclease activity that are capable of cleaving a single-stranded nucleic acid, such as mRNA, for which they have a complementary region. A ribozyme having specificity for an mRNA of interest may be designed depending on the targeted nucleotide sequence, for example the corresponding cDNA.

In general, it is preferable that the inhibitory nucleic acid or ribozyme comprises a strand that is 100% complementary to the gene sequence it is intended to inhibit. However, a 100% sequence identity between the nucleic acid and the target gene is not required to obtain effective antisense. Thus, sequence variations (due to genetic mutation, strain polymorphism, or natural evolutionary divergence) can be tolerated. Alternatively, nucleic acid sequences including, for example, small insertions, deletions, and point mutations relative to the target sequence may be effective for the inhibition of target gene expression. The degree of sequence identity can be optimized by the alignment algorithms known in the art, for example using the global algorithm described by Needleman-Wunsch (1970) or the local algorithm described by Smith-Waterman (1981) . Given the nature of the two compared sequences (one being likely to be identical to one fragment of the other), it is preferred in the present invention that the antisense nucleic acid and the target gene portion target are identical, by local alignment, to more than 90% (more precisely more than 95%, 98% or 99%).

In one embodiment, an inhibitory nucleic acid of the invention hybridizes to the sequence it is intended to inhibit, under conditions of high stringency. For example, siRNA may be functionally defined as a nucleotide sequence that is capable of hybridizing with a portion of the transcript of a target gene under high stringency conditions (eg, 400 mM NaCl, 40 mM pH PIPES). 6.4, 1 mM EDTA, 70 ° C for 12-16 hours hybridization, or equivalent conditions), followed generally by washing.

To conclude, the Krüppel-like transcription factor (KLF) expression inhibitor of the invention can be an antisense nucleic acid (for example a small interfering RNA, a double-stranded RNA). strand, a micro-RNA, or a short hairpin RNA) or a ribozyme.

A number of these inhibitors have been proposed to date. For example, antisense micro-RNAs (see US 2009/0099123), decoy oligonucleotides binding to the KLF4 transcription factor (see 2008/0300209), agents blocking the interaction between KLF and the p53 promoter. (see US 2009/0098054), or antisense RNA anti-KLF5 (see US 2009/0011003).

In a particular embodiment, said inhibitor is a short hairpin RNA (shRNA) specific for the mRNA of a KLF transcription factor. Said shRNA is, for example, a short hairpin RNA (shRNA) specific for KLF4 mRNA. More particularly, this shRNA has SEQ ID NO: 2 (see examples below).

In another preferred embodiment, the inhibitor of the invention is a chemical molecule that inhibits (or represses) the transcription of a gene coding for a Krüppel-like transcription factor (KLF).

In the context of the present invention, a molecule "inhibits" or "represses" the transcription of a given gene when, in its presence, the transcription of said gene is at least 10%, at least 15%, less than 20%, at least 25%, preferably at least 30%, more preferably at least 40%, more preferably at least 50% than that measured in its absence. The transcription of a gene can be measured by any molecular biochemistry technique conventionally used by those skilled in the art for this purpose, such as northern blot or qRT-PCR. These techniques, well known to those skilled in the art, do not need to be detailed here.

For example, said chemical molecule may be a molecule capable of suppressing the activity of a promoter regulating the transcription of a protein of the KLF family. In particular, said chemical molecule may be capable of repressing the activity of a promoter regulating the transcription of the human KLF4 protein.

Said chemical molecule may also be Kenpaullone (Yu et al., 2011, see examples below). This molecule, also known under the CAS number 142273-20-9, is marketed by numerous distributors (Sigma Aldrich, Tocris Bioscience, Santa Cruz Biotech, etc.). It has the formula:

In a second embodiment, the inhibitor of the invention decreases or blocks the activity of the KLF protein of interest (such an inhibitor is also called "antagonist"). It is then, for example, a protein closely related to the KLF protein of interest, which is in an inactive form and thus prevents the normal activity of this protein, in particular the transcriptional activity of the target KLF transcription factor on a of these target genes (such a protein is sometimes called "dominant negative" of this protein). Fragments of these "dominant negatives", blocking antibodies or antibody fragments having these properties, chemical molecules or aptamers specific for this protein are also aimed at insofar as these molecules are capable of preventing transcription. at least one target gene of a KLF transcription factor. The methods of designing, manufacturing and using such molecules are conventional and well known to those skilled in the art.

In the context of the present invention, a molecule "decreases" the activity of a KLF protein of interest when, in its presence, the transcription of at least one target gene of said KLF protein is less than 10 %, at least 15%, at least 20%, at least 25%, preferably at least 30%, more preferably at least 40%, more preferably at least 50% than that measured in its absence. Moreover, a molecule blocks the activity of a KLF protein of interest when, in its presence, the transcription of at least one target gene of said KLF protein is less than 10%, at least 15% less, at least 20%, at least 25%, preferably at least 30%, more preferably at least 40%, more preferably at least 50% than that measured in its absence. The transcription of said target gene can be measured by any molecular biochemistry technique conventionally used by those skilled in the art for this purpose, such as northern blot or qRT-PCR. These techniques, well known to those skilled in the art, do not need to be detailed here. A known direct target gene of KLF4 is for example p21.

In a preferred embodiment, said inhibitor is an antibody that has been generated against a protein of the KLF family or against a peptide fragment thereof. As used herein, the term "antibody" is used in its broadest sense and encompasses monoclonal antibodies, polyclonal antibodies, chimeric antibodies, humanized antibodies, single-chain antibodies, and fragments thereof. antibodies (eg Fab, F (ab '), F (ab') 2, Fv). These antibodies may have been designed to block the activity of a protein of the KLF family. We will then speak here of "blocking" antibodies, that is to say that it can inhibit the function of a protein of the KLF family. Such antibodies can be produced by conventional technologies.

In another preferred embodiment, said inhibitor is a chemical molecule that binds to and occupies the active site of a KLF family protein, thereby blocking the normal biological activity of that protein. Examples of molecules include, for example, peptides or peptide-like molecules, or organic compounds (including synthetic compounds and compounds of natural origin).

Once the inhibitor of the invention is brought into contact with the cell sample, it enters the epithelial cells of interest either naturally (in the case of chemical molecules or small antisense nucleic acids), or by transfection techniques conventionally used (for example, by electroporation, precipitation with calcium phosphate, or using nanocapsules or liposomes).

According to a particular embodiment of the invention, a gene therapy is implemented so that said inhibitor is expressed in the cells of interest. In this case, the cells of the sample are transfected with a nucleic acid which codes for the inhibitor (s) which it is desired to introduce into these cells, under conditions such as the inhibitor (s) ( s) are synthesized in vivo by the cells into which the nucleic acid has been transferred. Such nucleic acid may in particular be in the form of a DNA vector, for example a plasmid vector or a viral vector. One or more vectors may be administered, each vector may carry one or more sequences coding for at least one inhibitor according to the invention (for example, for an anti-KLF4 siRNA or shRNA, as in the examples below) . The expression of the inhibitor in cellulo may be transient or stable.

Said viral vector may be chosen from an adenovirus, a retrovirus, a lentivirus, an adeno-associated virus (AAV), a herpes virus, a cytomegalovirus (CMV), a vaccinia virus, etc. Advantageously, said viral vector is a defective virus. The term "defective virus" refers to a virus unable to replicate in a target cell. Generally, the genome of the defective viruses is devoid of the sequences necessary for the replication of said virus in the infected cell. These regions can be either eliminated, rendered non-functional or substituted by other sequences and in particular by the nucleic acid which encodes the peptide of interest. Lentiviral vectors have for example been described in Firat et al. (2002).

In a particular embodiment, the inhibitor of the invention is a shRNA that inhibits the expression of a protein of the KLF family carried by a lentiviral vector allowing its stable expression.

In an even more particular embodiment, the inhibitor of the invention is a shRNA inhibiting the expression of the KLF4 protein carried by a lentiviral vector allowing its stable expression (see Example 1 below).

COSMETIC AND PHARMACEUTICAL COMPOSITIONS OF THE INVENTION

In a preferred embodiment, the inhibitor of the invention is contacted with the cell sample in vitro (ie, apart from any animal body, in particular human). As indicated above, this bringing into contact makes it possible to improve the proliferation and the richness of the epithelial cells contained in this sample, and / or to maintain and / or increase the immature character, and / or to activate them. The cell sample, once treated in vitro, may be used, for example, in methods for screening active principles (for testing drugs or cosmetics on bi- or tri-dimensional cultures in vitro), to achieve tissue engineering or build functional epithelial cell banks. Alternatively, the sample thus treated (in vitro) can be grafted to an animal, as a graft. In the latter case, the treatment of the invention makes it possible to improve the regenerative potential of the graft and the engraftment in vivo.

In a non-exhaustive manner, the inhibitors of the invention thus find utility in the following areas: • In cellular and tissue engineering: - for the optimization of epithelial cell amplification processes, - for the improvement of the quality of epithelial cell libraries, and / or - for the improvement of in vitro models of reconstructed three-dimensional epithelia. • To promote care, healing, regeneration: - to promote healing and epithelial regeneration (cutaneous lesions, ocular), and / or - to improve and / or correct the condition of the skin of a subject, in particularly limit the aging of the skin (anti-aging strategies), improve the firmness, elasticity, structure, grain or complexion of the skin of said subject. • For cell therapy, transplantation, gene therapy: - for the optimization of ex vivo expansion protocols of epithelial cells for clinical purposes, - for the improvement of the regenerative potential of reconstructed epithelial tissue grafts, and / or for the improvement of the growth potential of epithelial cell samples intended to be genetically modified (in particular in the context of gene therapy approaches).

By "improving and / or correcting the state of the skin of a subject" is meant limiting, and / or preventing, and / or correcting the aging of the skin of one and / or the appearance of the signs, visible or no, skin aging subject and / or to slow down or mitigate the effects, promote the attenuation or resorption of wrinkles, improve and / or correct the firmness, elasticity, structure, grain or complexion of the skin of a subject. The expression "skin aging" is considered here in its broadest sense. It is associated with at least one condition selected from the disintegration of collagen fiber bundle structure, wrinkle formation, loss of skin elasticity, change of skin texture and reduction of skin texture. difference between a groove and an elevation of the surface of the skin.

In a particular embodiment, the inhibitor of the invention is contacted with a skin sample in vivo (ie, directly on an animal body). Such treatment is intended to promote healing and / or epithelial regeneration on cutaneous or ocular lesions, or to improve the skin condition of a subject. In this embodiment, the inhibitor of the invention is advantageously incorporated in a cosmetic or pharmaceutical composition.

A particular object of the invention is a cosmetic composition comprising at least one inhibitor as defined in the present invention, and optionally one or more cosmetically acceptable excipient (s).

Preferably, the cosmetic composition according to the invention is characterized in that said Krüppel-like transcription factor (KLF) is the transcription factor KLF4, preferably of sequence SEQ ID NO: 1.

Another particular object of the invention is a pharmaceutical composition comprising at least one inhibitor as defined in the present invention, and optionally one or more pharmaceutically acceptable excipient (s) for use in the treatment of epithelial tissue lesions. a subject, preferably cutaneous or ocular lesions, in particular to promote healing and / or epithelial regeneration.

Preferably, the pharmaceutical composition according to the invention is characterized in that said Krüppel-like transcription factor (KLF) is the transcription factor KLF4, preferably of sequence SEQ ID NO: 1.

In the present description, the term "pharmaceutically" or "cosmetically" acceptable excipients is understood to denote a compound or a combination of compounds used in a pharmaceutical or cosmetic composition, not causing side reactions and which allows, for example, the facilitation of administration of the active compound (s), increasing its life and / or efficiency in the body, increasing its solubility in solution or even improving its conservation. These excipients are well known and will be adapted by those skilled in the art depending on the nature and mode of administration of the selected inhibitor (s).

Preferably, the cosmetic or pharmaceutical composition of the invention is administered to the subject subcutaneously, or topically. More preferably, this composition is administered repeatedly, spread over time.

In another aspect, the present invention is directed to the use of the cosmetic composition of the invention for improving the skin condition of a subject. In this aspect, the composition of the invention is intended to improve the aesthetic appearance of the subjects treated.

In this aspect, topical administration is preferred. The cosmetic composition is then in particular in the form of aqueous or oily solutions or dispersions of the lotion or serum type, emulsions of liquid or semi-liquid consistency of the milk type, obtained by dispersion of an aqueous phase in a silicone phase (E / Si), a fatty phase in an aqueous phase (O / W: oil-in-water emulsion) or conversely (W / H: water-in-oil emulsion), or suspensions or emulsions of soft consistency of the cream or gel type aqueous or anhydrous, or microcapsules or microparticles, or vesicular dispersions of ionic and / or nonionic type or foams. The cosmetic composition of the invention is preferably in the form of a cream, an ointment, a balm, a milk, an oil, etc. also containing, if necessary, a number of additives: buffering agents, preservatives, thickeners, stabilizers, antioxidants, pH adjusting agents, etc. In general, any pharmaceutical or cosmetic composition of the invention may be applied to the skin.

The compositions are prepared according to the usual methods. The amounts of the various constituents of the compositions according to the invention are those conventionally used in the fields under consideration.

The cosmetic compositions comprise creams for cleaning, protecting or caring for the face, for the hands, for the feet, or for the body (for example, day creams, night creams, make-up removal creams, creams for complexion, sunscreen creams), fluid foundations, make-up removing milks, body care or protection milks, sunscreen lotions, lotions, gels or mousses for skin care, such as cleaning lotions , sunscreen lotions, artificial tanning lotions, bath compositions, deodorant compositions comprising a bactericidal agent, aftershave gels or lotions, depilatory creams.

The cosmetic compositions according to the invention may also consist of powdery or solid powdery preparations, for example in the form of a stick, a pressed powder, soaps or cleaning loaves. It can still be in the form of patches, pencils, brushes and applicators allowing a localized application on the spots of the face or hands. It can be used as a care product or as a makeup product.

In known manner, the cosmetic composition of the invention may also contain additives and / or adjuvants customary in the cosmetic field, such as hydrophilic or lipophilic gelling agents, hydrophilic or lipophilic additives, buffering agents, preservatives, thickeners , stabilizers, antioxidants, solvents, fragrances, fillers, filters, pigments, odor absorbers, pH adjusting agents and dyestuffs. The amounts of these various adjuvants are those conventionally used in the fields under consideration, and for example vary from about 0.01% to 10% of the total weight of the composition. These adjuvants, depending on their nature, can be introduced into the fatty phase, into the aqueous phase and / or into the lipid spherules.

The subject of the present invention is also the use of at least one inhibitor according to the invention in a cosmetic composition for limiting or preventing the appearance of signs, visible or not, of cutaneous aging or for slowing down or attenuating the effects thereof, in particular to control skin remodeling, restructure the epidermis, firm the skin, and / or prevent or promote the attenuation or resorption of wrinkles.

Another subject of the invention relates to the cosmetic use of an inhibitor according to the invention, preferably to limit or prevent the appearance of signs, visible or not, of skin aging or to slow down or attenuate the effects thereof, particularly to control skin remodeling, restructure the epidermis, firm the skin, and / or prevent or promote the attenuation or resorption of wrinkles.

In particular, the cosmetic use according to the invention aims to reduce wrinkles and fine lines, especially those appearing on the face, neck, décolleté or hands.

The present invention also relates to a cosmetic treatment method for reducing or preventing the appearance of signs, visible or not, of intrinsic and / or extrinsic skin aging or to slow down or attenuate the effects thereof, in particular for controlling skin remodeling. , restructuring the epidermis, firming the skin, and / or preventing or promoting the attenuation or resorption of wrinkles and / or limiting the development of adipose tissue, consisting in applying to a skin area concerned body or face a composition cosmetic composition comprising at least one inhibitor according to the invention.

As indicated above, the present invention also relates to the pharmaceutical composition of the invention, for its use in the treatment of lesions of epithelial tissue, more particularly on cutaneous or ocular lesions of a subject, to promote healing and / or or epithelial regeneration.

In this aspect, topical or ocular administration, depending on the site of the lesion, will be preferred.

In the case where the administration is topical (skin lesion), the pharmaceutical composition of the invention may especially be in the form of aqueous or oily solutions or dispersions of the lotion or serum type, of consistency emulsions liquid or semi-liquid of the milk type, obtained by dispersion of an aqueous phase in a silicone phase (E / Si), a fatty phase in an aqueous phase (O / W: oil-in-water emulsion) or vice versa (W / O: water-in-oil emulsion), or suspensions or emulsions of soft consistency of the cream or gel type aqueous or anhydrous, or microcapsules or microparticles, or vesicular dispersions of ionic and / or nonionic type or of mosses. The cosmetic composition of the invention is preferably in the form of a cream, an ointment, a balm, a milk, an oil, etc. also containing, if necessary, a number of additives and / or adjuvant.

The pharmaceutical composition may be in any galenical form normally used for topical application to the skin. The pharmaceutical composition may in particular impregnate a patch or a dressing.

The compositions are prepared according to the usual methods. The amounts of the various constituents of the compositions according to the invention are those conventionally used in the fields under consideration. In known manner, the pharmaceutical composition of the invention may also contain additives and / or adjuvants customary in the pharmaceutical field, such as hydrophilic or lipophilic gelling agents, hydrophilic or lipophilic additives, buffering agents, preservatives, thickeners , stabilizers, antioxidants, solvents, fragrances, fillers, filters, pigments, odor absorbers, pH adjusting agents and dyestuffs. The amounts of these various adjuvants are those conventionally used in the fields under consideration, and for example vary from about 0.01% to 10% of the total weight of the composition.

In the case where the administration is ocular (ocular lesion), the pharmaceutical composition of the invention is then preferably in the form of an ophthalmic composition for local administration in the eye, for example as an eye drops , or an ophthalmic cream. The ophthalmic composition may be an aqueous solution comprising distilled water, a physiological saline solution, in which the peptides of the invention are dissolved. A number of additives may be included in the ophthalmic composition if necessary, for example buffer agents, isotonicity agents with tears, preservatives, thickeners, stabilizers, antioxidants, pH, chelating agents, etc. The bases for ophthalmic creams are, for example, petrolatum, jelene 50 or plastibase, macrogol, etc. Surfactants can be added to increase the hydrophilicity. Additives as described above, for example preservatives, may be added if necessary. In general, for local ophthalmic application, a satisfactory effect in the adult is obtained by the administration of a droplet in the eye of a preparation containing from 0.001 to 10%, preferably 0.01 to 1% by weight. of the compound of the invention or of a pharmaceutically acceptable salt thereof several times, preferably one to six times daily, and each time with preferably one to four droplets per eye, and in the case of use of an ophthalmic cream, a preparation containing 0.001 to 10%, preferably 0.01 to 1% w / v of the compound of the invention or a pharmaceutically acceptable salt thereof, with an application preferably one to six times a day in the eye.

The treatment of the cells of the sample with the inhibitor of the invention must be sufficient for the functions of the epithelial cells contained in the sample to be improved in a reasonable time. The exact dose of said inhibitor in the composition of the invention may vary depending on the desired effect, the type of inhibitor, the form of the composition, or the general condition of the subject to be treated.

In the context of the present invention, said subject is an animal, such as a rodent, a mammal, etc., preferably a mammal such as a primate, an equine, a canine, a felid, etc. Even more preferably, said subject is man.

METHOD OF SCREENING THE INVENTION

Another aspect of the invention relates to a screening method for identifying compounds capable of maintaining and / or improving the properties of epithelial cells. These properties are, for example, their proliferation, their immature nature or their degree of immaturity (ie of non-differentiation), or their regenerative potential.

By "maintaining and / or improving the proliferation of epithelial cells" is meant here a stabilization and / or an increase of at least 10%, at least 15%, at least 20%, at least 25%, preferably at least at least 30%, preferably at least 40%, more preferably at least 50% of the growth of epithelial cells contained in a cell sample. This increase in proliferation can be measured by any cell counting technique (by microscopy or flow cytometry for example). This improvement is found for example by comparing the amount of epithelial cells in the presence and absence of the candidate compound, after a given time.

By "maintenance and / or improvement of the immature character or the degree of immaturity (ie non-differentiation) of epithelial cells" is meant here a stabilization or an increase of at least 10%, at least 15%, at least 20%. %, at least 25%, preferably at least 30%, more preferably at least 40%, more preferably at least 50% of the degree of immaturity (ie non-differentiation) of stem cells, progenitors or precursors epithelial cells. Immature character is a necessary condition for the development of the stem potential, ie the potential to regenerate in the long term and to produce a functional skin graft. In other words, the more cells are immature, the greater the proportion of cells with regenerative potential in a given sample. By increasing the degree of immaturity is meant especially, but not exclusively, an increase as defined above the level of expression of immaturity markers. The degree of immaturity can be measured by studying the expression of phenotypic markers known to those skilled in the art, such as the integrin a6.

This screening method consists in fact of measuring whether candidate compounds are capable of reducing (or even blocking or suppressing) the expression or the activity of one or more "Krüppel-like" transcription factor (s) (KLF). ) in epithelial cells. The invention therefore aims in this aspect at a method for screening compounds capable of improving the properties of epithelial cells, said method comprising the step of measuring the capacity of each candidate compound to reduce the expression or activity of a or several Krüppel-like transcription factor (KLF) in epithelial cells.

In a preferred embodiment, said Krüppel-like transcription factor (KLF) is the KLF4 transcription factor. In a particularly preferred manner, said transcription factor KLF4 has the sequence SEQ ID NO: 1 (human KLF4).

Such a method is preferably implemented in vitro.

All types of compounds can be tested in such a screening method.

The epithelial cells used in this method may be of tissue origin (i.e., obtained by culturing primary cells derived from tissue) or transformed lines (e.g., keratinocytes of the transformed cell line). human carcinoma A431).

In this screening method, the candidate compounds are, for example, selected when the expression or activity of said member of the KLF family is "diminished" or "blocked" within the meaning of the present invention (as defined above for the inhibitor of the invention).

Methods for evaluating the expression and / or activity of members of the KLF family have also been described above.

CULTURE METHOD

The present invention also provides a method for culturing epithelial cells contained in a cell sample, or for enriching a cell sample with epithelial cells, comprising at least: - contacting an inhibitor of the expression or activity a Krüppel-like transcription factor (KLF) with said cell sample, so as to increase the proliferation and / or maintain and / or increase the immature character of epithelial cells contained in said cell sample.

Preferably, the method for culturing epithelial cells according to the invention is characterized in that said Krüppel-like transcription factor (KLF) is the transcription factor KLF4, preferably of sequence SEQ ID NO: 1 .

The present invention also provides a method for increasing the proliferation and / or maintaining and / or increasing the immature character of epithelial cells contained in a cell sample, said method comprising a step of using the inhibitor or a composition according to the invention, or else a kit comprising such an inhibitor or such a composition, in cellular and tissue engineering (for example for the optimization of epithelial cell amplification processes, for the improvement of the quality of epithelial cell banks, and / or for the improvement of in vitro models of three-dimensional reconstructed epithelia), to promote care, healing, or epithelial regeneration (in cutaneous or ocular lesions), and / or to limit the aging of the skin (anti-aging strategies). age), or for cell therapy, transplantation, or gene therapy (eg for optimisatio n ex vivo clinical expansion of epithelial cell expansion protocols, for enhancing the regenerative potential of reconstructed epithelial tissue grafts, and / or for enhancing the growth potential of epithelial cell samples to be modified genetically (especially in the context of gene therapy approaches).

Preferably, in this method according to the invention, said Krüppel-like transcription factor (KLF) is the transcription factor KLF4, preferably of sequence SEQ ID NO: 1.

The following figures illustrate, in connection with the examples below, embodiments of the present invention:

Figure 1 depicts the effect of treating keratinocytes of clonal origin with anti-Klf4 shRNAs at both the mRNA (qRT-PCR; A) and protein (western blot; B) levels.

Figure 2 depicts the proliferation of keratinocytes in response to treatment with anti-Klf4 shRNAs: short-term (7 days, A), medium-term (14 days, B), and long-term (13-week kinetic curve; .

FIG. 3 describes the cytological characteristics of keratinocytes whose Klf4 factor is repressed (more homogeneous, small cells, A), the amount of p63 mRNA expressed by these cells (B), or genomic alterations (duplications or deletions) present in these cells (C).

Figure 4 describes the clonogenic potential of keratinocytes whose Klf4 factor is repressed: clonal growth patterns (clonal microcultures, A), quantification of large clones (clonal microcultures, B), and conventional colony tests (low density cultures). C).

FIG. 5 describes the cell richness of a reconstructed skin graft in response to the Klf4 factor repression: increased graft thickness (measured on histological sections, A), increased number of cells within the grafts (measured by extraction then counting cells; B).

Figure 6 describes the clonogenic capacity of keratinocytes of the follicular epidermis in response to an addition of Kenpaullone (Ken) in the culture medium for 5 days: clonal growth profiles (clonal microcultures) enriched in large clones (A) , number of highly proliferative clones increased (B), number of clone exhibiting a very immature phenotype increased (high level of expression of IgG-a6) (C). Figure 6D shows examples of Itg-a6 phenotypic profiles (flow cytometry).

Figure 7. Impact of KLF4 repression on the sensitivity of keratinocytes to the differentiating effect of TGF-βΙ; (A) Study of the differentiating effect of TGF-βΙ in control cells and KLF4-rep exposed to TGF-βΙ (300 and 1000 μg / ml) for 7 days. A dose-dependent reduction of the fraction of immature keratinocytes (Itg-a6 +) is shown in typical alpha-6 integrin expression patterns (Itg-a6) obtained by flow cytometry (left panel), and on the histogram for independent experiments (n = 5, right pane); (B-C) Comparative transcriptional profiling and DNA methylation analysis at 5 weeks post-transduction confirm molecular linkages between KLF4 level, TGF-βΙ signaling, and immaturity of keratinocytes; (B) Examples of differentially expressed transcripts associated with stem cell properties and immaturity (left pane) or differentiation (right pane, microchips), and qRT-PCR validation; (C) Examples of genes displaying differential patterns of CpG methylation within the promoter region, in addition to transcriptional modulation. Data obtained with Illumina 450K chips are confirmed for specific genes by pyrosequencing (differential CpG methylation> 20% with 450K chips and> 10% with pyrosequencing); (D - E) Sensitivity of control cells and KLF4-rep to the differentiating effect of TGF-βΙ; (D) Western blot analysis of ΔΝρ63α in cells exposed to 150, 300, or 1000 μg / ml of TGF-βΙ for 7 days, with β-actin as a loading control: typical photographs of gels and histogram representing 5 independent experiences; (E) Cell surface expression of Ntg-a6 in cells exposed to 300 μg / ml TGF-βΙ for 7 days. The percentage of keratinocytes (Itg-a6 +) is determined by flow cytometry (14 control cultures, accumulated from 3 independent experiments); mean ± SEM of independent experiments, * significant at p <0.05, Student's t-test.

Figure 8. In vivo regeneration capacity of the epidermis: human epidermis xenograft produced by bioengineering in nude mice. (A) Typical histology of epithelial layers produced by bioengineering reconstructed on a fibrin gel, obtained using control cells and KLF4-rep. ; (B) Quantification of cellular content of epithelial layers: keratinocytes are extracted by enzymes from grafts (9.1 cm2) and counted (mean ± SEM, n = 3). (C - D) (left flaps) Histological visualization of representative graft sites, 4 weeks after transplant, with the area corresponding to the human reconstructed epidermis transplant, surrounded by the skin of the recipient mouse with the hair follicles (n > 10 transplants). (C - D) (right pane) Live imaging of xenograft sites based on the character (GFP +) of transduced human cells (n> 10 mice). (E) Evaluation of control cell capacity and KLF4-rep for a secondary xenograft. Human keratinocytes derived from primary grafts (4 weeks post-transplant) are sorted according to GFP expression, multiplied by 2 successive mass subcultures, and then used for secondary bioengineering and xenograft grafting. Samples that successfully pass these steps are classified as having the capability of a secondary xenograft. The histogram corresponds to the success rate of the secondary xenografts obtained with 22 and 16 primary transplants for the control cells and KLF4-rep, respectively. (F) Typical tissue sections showing the normal histological characteristics of secondary grafts produced with control cells and KLF4-rep (3 weeks post-transplant, n> 10 transplants); mean ± SEM, * significant to p <0.05, Bernouilli test.

Figure 9. Extinction of ΔΝρ63α expression following treatment with a high dose of TGF-βΙ. The effect of exposure for 7 days to 1000 μg / ml of TGF-βΙ on the expression of the ΔΝρ63α protein is analyzed by western blot in control keratinocytes and KLF4-rep. Untreated keratinocytes are used as positive control cells. Β-actin is detected in each sample. The data presented corresponds to a standard analysis of duplicate samples. ΔΝρ63α protein is not detected in any of the cells treated with 1000 μg / ml TGF-βΙ

Figure 10. Net boundary between the skin of the recipient mouse and human xenografts: Live imaging of the xenografted epidermis. (A-B) Live imaging of xenograft sites was performed based on the phenotype (GFP +) of control keratinocytes derived from transduced human holoclones (n> 10 mice; A), and KLF4-rep keratinocytes. holoclone derivatives (n> 10 mice, B).

Histograms showing fluorescence levels (arbitrary units, ua) detected within the human graft and within the surrounding mouse skin indicate a clear boundary between the skin of the recipient mouse and the xenografted human skin substitute.

Figure 11. Normal histology of the human epidermis after in vivo xenografting.

Histological tissue section of an epidermis produced with control keratinocytes and KLF4-rep after in vivo transplantation. (A - B) The histology of primary grafts of human skin produced by bioengineering is examined 4 weeks after xenografting on immunodeficient nude mice. Histological tissue sections are stained with hematoxylin-eosin-saffron (HES). The typical sections represented correspond to 4 replicates of grafts produced with control holoclonal keratinocytes and KLF4-rep, respectively (A) and (B).

Normal histological characteristics are observed for both control keratinocytes and KLF4-rep keratinocytes (n = 6 experiments, with a total of 30 grafted mice for both cell contexts).

Figure 12. Quantification of basal keratinocyte content in secondary xenografts. Histomorphometric analysis is conducted to quantify basal keratinocytes in secondary grafts produced with control keratinocytes and KLF4-rep, 3 weeks after xenograft. The number of basal keratinocytes per mm of epidermal cut is determined by counting in 10 grafts for each cellular context. The data presented correspond to the mean ± SEM. ** significant to p <0.01, Mann-Whitney U test.

Particular embodiments and advantages of the present invention are described in the examples below. These examples are provided for illustrative purposes only; they in no way limit the object or scope of the invention.

EXAMPLES A. Introduction

Despite its successful use in skin regeneration especially after massive burns, keratinocyte-based cell therapy strategies face a recurring problem of variability that makes the clinical outcome of extensive skin grafts uncertain. In particular, the production of large areas of skin produced by bioengineering requires a massive ex vivo cell expansion step, during which the maintenance of the immaturity of the stem and progenitor cells is a crucial criterion for preserving the regenerative potential of the grafted skin. At present, this highly important parameter remains incompletely controlled due to insufficient understanding of the cellular and molecular regulators involved in human keratinocyte stem cell transplantation capacity.

In order to overcome this need to preserve the immaturity of stem and progenitor cells, the inventors have studied the function of the KLF4 transcription factor in the biology of human keratinocyte precursors and the regeneration of the skin. In the examples described hereinafter, human holoclonal keratinocytes are used to study the functions of KLF4, as they are representative of the state of immature precursor cells with high growth potential and regenerative capacity. epidermis and thus have direct clinical relevance. A stable KLF4 lentivirus (KD for Knock-Down) approach has been developed as a proof of principle to study the properties of control keratinocytes and KLF4-rep. Using long-term cultures and clonal assays, the inventors show that the negative modulation of KLF4 increases the growth and clonogenic potential of precursor cells of human keratinocytes. In addition, KLF4-rep keratinocytes display improved graft capacity in a skin xenograft model in vivo, including in serial grafts. The decrease in KLF4 expression increases the immaturity of the keratinocyte precursors and the cell cycle, thus promoting self-renewal. This self-renewal is implemented by cross-antagonism against anti-proliferation and prodifferentiation effects mediated by the TGF-βΙ growth factor. In conclusion, the examples presented below show that KLF4 is a controller for the self-renewal of keratinocyte precursors.

The examples described below designate KLF4 as a major molecular target for enhancing the ex vivo expansion of fully functional human keratinocytes for epidermal regeneration. The present invention opens up direct prospects for the development of clinically relevant molecules that can modulate either KLF4 or its downstream pathway in keratinocytes to improve skin repair and skin regeneration. B. First part of the examples

Example No. 1 Improvement of the Growth of Cell Libraries Corresponding to Clonal Progeny of Keratinocyte Stem Cells 1.1. Materials and methods 1.1.1. Lentiviral vectors

The lentiviral constructs (Vectalys ®) used in the present example have the following general characteristics: - Skeleton of the vector derived from the HIV-1 virus. - Presence of a reporter gene (cDNA encoding GFP) allowing the selection of transduced cells. Expression of an anti-Klf4 shRNA under the control of the promoter EF1-a.

In the present example, the anti-Klf4 shRNA sequence selected to generate the KLF4-rep context is in the coding region of the mRNA. The negative control vector used in this example is distinguished from the active anti-Klf4 vector by the absence of shRNA. The strategy was further validated with a negative control vector encoding an action-free shRNA (data not shown). 1.1.2. Transduction of keratinocytes

The cultures, initially inoculated at a density of 1000 cells / cm 2, and brought to a confluence stage of 15-20%, are infected with a lentiviral suspension, the value of "multiplicity of infection" (MOI) being adjusted to 1 particle. active viral / cell. The cell cultures are incubated with the virus particles for 15 to 18 hours in the presence of a transduction promoting agent (hexadimethrin bromide (Sigma-Aldrich) at 8 μg / ml). During the keratinocyte transduction phase, the culture medium used has the particularity of comprising a fetal bovine serum (Hyclone) previously decomplemented by heating at 56 ° C. for 30 min. At the end of this step, the culture medium is renewed, and the cultures are continued until reaching 70-80% confluence, generally after 3-4 additional days of culture. The cells are then detached by trypsination, and cell sorting by flow cytometry (MoFlo, Beckman Coulter) is then performed, so as to purify the fraction transduced on the basis of the presence of the selection marker provided by the vector (in the case present, expression of the GFP fluorescent protein).

1.1.3. Q-RT-PCR

Four weeks after the lentiviral transduction step, the effect of anti-Klf4 shRNA on the expression level of Klf4 mRNA, as well as on the expression of p63 mRNA, was quantified by reverse transcription and Real-time PCR. Briefly, extractions of the total RNA from control cells or expressing the anti-Klf4 shRNA are carried out using the RNeasy kit (Qiagen). The RNA samples are then reverse transcribed into cDNA using the Superscript II Reverse Transcriptase kit (Life Technologies). The real-time PCR reactions are carried out according to a quantification principle using the SYBR® Green fluorescent molecule (Life Technologies) using specific primer pairs (Sigma-Aldrich) targeting the mRNA of different genes of interest, in particular Klf4, or 18S RNA, used for normalization (see Table 1 for the sequences of the different primers used). Each PCR amplification is performed in 7500 Fast Real-time PCR System (Life Technologies). The data are normalized with respect to the amplification of the cDNA corresponding to 18S RNA and analyzed in a comparative manner according to the AACt method (Livak and Schmittgen, 2001).

Table 1. Sequences of qRT-PCR primers

1.1.4. Western blot The effect of the anti-Klf4 shRNA on the level of expression of the KLF4 protein is studied by western-blot 4 weeks of culture after the lentiviral transduction step. This analysis is performed on nuclear extracts prepared according to Schreiber's method (Schreiber et al., 1989). Briefly, the cells are peeled off in the presence of protease inhibitors and phosphatases (Roche) and resuspended in a buffer solution containing HEPES, EGTA, KCI, DTT, NaF (Sigma -Aldrich) and protease inhibitors (Roche) and lysed on ice. After addition of NP-40 (Sigma-Aldrich), centrifugation is carried out, resulting in the separation of the cytoplasmic (supernatant) and nuclear (pellet) fractions. The pellet is then vortexed and centrifuged to obtain a nuclear protein extract, the concentration of which is determined using the Micro Protein Assay kit (BCA, Thermo Scientific). After denaturation at 70 ° C., the proteins are separated by electrophoresis (4-12% Novex Tris-Glycine precombined gels, Life Technologies) and then transferred to the PCDP membrane (Life Technologies). Detection of KLF4 protein and lamin (used as a standard for calibrating nuclear samples) is performed using specific primary antibodies: anti-KLF4 (sc-166100, Santa Cruz Biotechnology); anti-laminate A / C (JOL 2, Millipore). The signal is revealed and detected using an H RP conjugated secondary antibody (Pierce, Thermo Scientific), then by immersion in ECL (ECL detection kit, Life Technologies) and exposure of a hypersensitive film (Amersham Biosciences) . 1.1.5. Mass cultures

Proliferation is analyzed under previously described culture conditions: feeder layer of irradiated dermal fibroblasts and medium containing serum (Fortunel et al., 2010, 2011). Briefly, the cultures are made in flasks of 25 cm 2 cultures whose surface is covered with a type I collagen film (BioCoat, Becton-Dickinson), and in which irradiated human fibroblasts have been previously put in place (6000 cells / cm2). The keratinocytes whose proliferation capacity is evaluated are seeded at a density of 1000 cells / cm 2, and cultured in a medium based on a mixture consisting of DM EM and Ham F12 medium (3/1, Gibco), and supplemented. with 10% fetal bovine serum (Hyclone), 10 ng / ml EGF (Chemicon), 5 μg / ml transferrin (Sigma-Aldrich), 5 μg / ml insulin (Sigma-Aldrich), 0.4 μg / ml hydrocortisone (Sigma-Aldrich) Aldrich), 180 μΜ adenine (Sigma-Aldrich), 2 mM triiodothyronine (Sigma-Aldrich), 2 mM L-glutamine (Gibco), and 100 U / ml penicillin / streptomycin (Gibco). The cells are detached by trypsination (Gibco) after 1 week of culture, counted on Malassez cell, then reseeded in a similar way every week if it is to study the proliferation in the medium and long term. For long-term crops, the results are expressed as cumulative expansion curves (cumulative number of population doublings (DPs) during successive subcultures), using the formula DP = ( log N / N0) / log 2, where N0 represents the number of cells seeded, and N the number of cells obtained at the end of each culture. 1.1.6. Comparative Genomic Hybridization (CGH) The integrity of the genome in the context of repression of KLF4 expression is analyzed using pan genomic CGH chips (3x720K Whole-Genome Tiling v3.1 technology, according to the procedure developed by the supplier; Roche NimbleGen). 1.2. Results

The cellular material used consists of keratinocyte libraries of clonal origin produced from normal adult human skin samples, more precisely from interfollicular epidermis, and functionally characterized as corresponding to stem cell progeny. keratinocyte (also defined as 'holoclones', Fortunel et al., 2010, Patent FR2927633 / WO2009103731).

The embodiment used in the present case to generate a "KLF4-rep" holoclone context (ie, repressed for Klf4) is a stable transduction of an anti-Klf4 shRNA using a lentiviral vector.

On a molecular level, this implementation results in a reduction of Klf4 mRNA by a factor of 2.3 ± 0.7, a decrease equivalent to 57% ± 9% compared to control holoclones (p. <0.05; n = 3; Q-RT-PCR). Repression is also verified for the amount of nuclear KLF4 protein (western blot, Figure 1). The biological effect generated by the KLF4-rep cell context was first evaluated by short-term proliferation quantification. Cells corresponding to the KLF4-rep and control situations were placed in culture in exactly the same manner, in an mitogenic condition, and then comparative monitoring was performed over 2 weeks.

After 7 days of culture, the proliferation index obtained with the control cells is evaluated at 40 ± 2 while that of the KLF4-rep cells is 81 ± 7, which corresponds to a growth gain of one factor. 2.3. After 2 weeks, the proliferation indices are evaluated at 1.8x103 ± 0.3x103 (control cells) and 6x103 ± 1.2x103 (KLF4-rep cells), which brings the growth gain to a value of 3.3 ( p <0.05; n = 3; cf. Figures 2A and 2B). The effect of function gain generated by the KLF4-rep context was also followed in a more prolonged manner, in the context of long-term cultures maintained for 13 weeks. The gain persists for the duration of the observation, resulting in a cumulative growth increased by 40 population doublings in the KLF4-rep situation compared to the control configuration (13 weeks post-implementation of the KLF4-rep context; 2C).

At the cellular level, the KLF4-rep effect results in cytological characteristics indicative of a globally more immature (less differentiated) state of the cultures (small keratinocytes, high nucleo-cytoplasmic ratio, see Figure 3A). At a molecular level, the KLF4-rep effect results in an increased level of mRNA expression of the p63 immaturity marker, which reinforces the cytological observation (see Figure 3B). A key aspect is the question of the possible appearance of genomic alterations likely to lead to a transformation phenomenon, as a consequence of the establishment of the KLF4-rep cell context. Analysis of KLF4-rep cell DNA by the comparative genomic hybridization technique showed no detectable deletion or amplification (> 1 kb, Figure 3C). In addition, cells retained their potential to repair DNA damage after exposure to UVB (data not shown).

Example No. 2 Improving the Clonogenic Efficiency of Cell Libraries Corresponding to the Progeny of Keratinocyte Stem Cells 2.1. Material and methods 2.1.1. Lentiviral vectors and keratinocyte transduction

As in Example 1, the embodiment used to generate a KLF4-rep holoclone context is stable transduction of an anti-Klf4 shRNA using a lentiviral vector. 2.1.2. Clonal microcultures

The clonal microcultures test is performed in 96-well culture plates, the surface of which is covered with a type I collagen film (BioCoat, Becton-Dickinson). As in the case of the mass cultures used in the embodiment example 1, a feeder layer of irradiated fibroblasts is placed the day before the seeding of the keratinocytes (density: 6000 fibroblasts / cm 2). The following day, the keratinocytes (suspensions samples) are automatically deposited by flow cytometry with a single cell by culture microwells (cytometer equipped with a cloning module, MoFlo equipped with CyClone module, Beckman Coulter). The cultures are maintained for 2 weeks during which the culture medium, of composition identical to that described for the mass cultures of the embodiment example No. 1, is renewed 3 times a week. Culture wells in which the development of a keratinocyte clone occurs are observed by observation under an inverted microscope (Axio Observer D1, Zeiss). Their size is determined individually at the end of the 2 weeks of culture, by detachment of the cells (trypsination, Gibco) and counting in Malassez cell. Each individual clone is classified according to its size, which makes it possible to obtain clonal growth profiles representative of the samples of keratinocytes analyzed. 2.1.3. Colony test

These tests are carried out in petri dishes of 100 mm diameter whose culture surface is covered with a type I collagen film (BioCoat, Becton-Dickinson). The culture conditions are identical to those used for the test of clonal microcultures: feeder layer of irradiated fibroblasts put in place the day before seeding keratinocytes (density: 6000 fibroblasts / cm 2) and culture medium of the same composition. The keratinocytes of the tested samples are inoculated at a density of 20 cells / cm 2, then the cultures are maintained for 2 weeks. At the end of the test, the cultures are fixed with 70% ethanol, then stained with eosin and RAL blue (RAL Reagents). 2.2. Results

The functional parameter of clonogenicity is an indicator used to qualify the growth and regeneration potential of cell samples, in particular that of clinical or industrial interest banks.

In the present case, the clonal microcultures system (Fortunel et al., 2010: Patent FR2927633 / WO2009103731) has been implemented on cells corresponding to KLF4-rep and control holoclones (cell material derived from normal adult human interfollicular epidermis). ), so as to perform a comparative analysis of these two cellular contexts.

A gain in function is observed in the KLF4-rep context, concerning both the frequency of clone formation and their size. The generated clonal growth profiles indicate that KLF4-rep cells produce a greater number of clones than the control cells (in this example, 317 versus 174), this being associated with larger clone sizes (maximum observed sizes: 300 000 cells / clone versus 164,000 cells / clone). When the analysis is focused on clones of size> 60,000 cells, the clonogenic efficiency of KLF4-rep holoclones is 4.8 times higher than that of control holoclones (22.5% ± 3% versus 4, 6% o ± 2% o; p <0.05; n = 3) (Figure 4A and 4B).

Concordant results are obtained under standard clonogenicity test conditions (colony test: low-density non-clonal cultures): total clonogenic efficiencies of 40% ± 0.3% (KLF4-rep) versus 24% ± 1% o (control; <0.05; n = 3; Figure 4C).

Example No. 3 Improvement of the keratinocyte richness of a cutaneous graft. 3.1. Material and methods 3.1.1. Lentiviral vectors and keratinocyte transduction

As in Examples No. 1 and No. 2, the embodiment used to generate a KLF4-rep holoclone context is stable transduction of an anti-Klf4 shRNA using a lentiviral vector. 3.1.2. Preparation of skin grafts

A dermis equivalent is first reconstituted, the principle being to produce a fibrin matrix in which non-irradiated fibroblasts are incorporated. This cellularized fibrin gel is obtained by mixing fibroblasts (in this case, human fibroblast library of dermal origin) with human plasma, in the presence of NaCl (Sigma-Aldrich), tranexamic acid (Exacyl®, Sanofi ), and CaCl2 (Sigma-Aldrich). The mixture, prepared on ice, is cast in a petri dish of 9.6 cm 2 (BD Falcon, Becton-Dickinson), then the whole is placed at 37 ° C for 30 min, which allows the polymerization of fibrin . The fibrin gels are then covered with culture medium for keratinocytes (composition described in the examples of embodiment No. 1 and No. 2). The following day, the keratinocyte samples are seeded on these dermal supports at a density of 2400 cells / cm 2. The organotypic cultures are maintained for 2 weeks, which results in the development of a pluristratified epithelium on the dermal supports. 3.1.3. Extraction of keratinocytes from cutaneous grafts.

The cell richness of the epithelial component of cutaneous grafts is determined by extraction and counting of keratinocytes at the end of the 2 weeks of organogenesis in culture. The reconstructed epithelium is detached from the dermal component by enzymatic digestion using a trypsin mixture (Gibco) dispase (Life Technologies), followed by mechanical separation. It is then dissociated by enzymatic digestion using trypsin-EDTA (Gibco). The keratinocyte suspension obtained is filtered (cell strainers 70 μm, BD Falcon, Becton-Dickinson), then these cells are counted in Malassez cell. 3.2. Results

The epidermal reconstruction potential of cell libraries derived from KLF4-rep holoclones and controls was analyzed in a three-dimensional (3D) cutaneous organogenesis model using as bio-support a dermal equivalent reconstituted from a fibrin gel. This model has the advantage of being strictly comparable to cutaneous grafts used clinically in the context of grafts performed on burn victims (Ronfard et al., 2000).

Histological sections performed 2 weeks after initiation of the process of obtaining 3D grafts make it possible to visualize a thickness and a higher keratinocyte richness when the epidermal reconstruction is carried out from KLF4-rep cells (FIGS. 5A and B). This gain in cells is confirmed by counting the number of cells contained within grafts derived from KLF4-rep cells and controls: 8x105 ± 0.2x105 (KLF4-rep) versus 4x105 ± 1x105 (control, number of keratinocytes / d an area of 9.6 cm2; <0.05; n = 3; Figure 5B).

Example No. 4 Improvement of the clonogenic capacity of cell banks produced from keratinocytes corresponding to the total basal fraction. 4.1. Material and methods 4.1.1. Cellular material

In the present example, the basal keratinocyte library used was generated after type I collagen adhesion enrichment, as previously described (Fortunel et al., 2011). Briefly, the total keratinocytes are extracted from a skin sample, and the cell suspension obtained is then deposited on a culture surface covered with a type I collagen film (BioCoat, Becton-Dickinson culture flasks). An incubation for 10 to 15 minutes at 37 ° C of keratinocytes placed on a collagen support makes it possible to define and separate 2 cell populations: 1) population having a rapid adhesion capacity (Adh +++), capable of attaching during this short period of time incubation; 2) population with reduced adhesiveness (Adh + / '), not attaching to the support during this short incubation. The Adh +++ population corresponds to basal keratinocytes (~ 10% of total keratinocytes). It is used for primary amplification, which makes it possible to generate banks that are stored frozen in liquid nitrogen. The Adh + / 'population, consisting of differentiated keratinocytes, is not conserved. 4.1.2. Kenpaullone treatment

The treatment with Kenpaullone is carried out under mass culture conditions, as described in Example No. 1 (culture in medium containing serum, on the "feeder" layer of irradiated fibroblasts). The cell sample from basal keratinocytes with rapid adhesion (Adh +++) is thawed and then seeded at a density of 1000 keratinocytes / cm 2. Kenpaullone (Sigma) is added or not to the culture medium (concentration of 5 μΜ) 48 hours after initiation of cultures, the treatment being maintained for 5 days (until crop stop). The cells which have been treated with Kenpaullone and which result from the control condition are then removed by trypsination (Gibco) and then used for comparative evaluation of their clonogenic potential, by the test of clonal microcultures. 4.1.3. Clonal microcultures

The clonal microcultures test was implemented to characterize the clonogenic potential of a keratinocyte library that had or had not received the Kenpaullone treatment, according to a methodology identical to that used in the context of Example No. 2. Clonal microcultures were tested in the absence of Kenpaullone, whether treated or untreated. 4.1.4. Immuno-phenotypic analyzes

The degree of immaturity of keratinocyte clones from or without Kenpaullone-treated libraries is assessed by analysis of integrin-α6 expression (Itg-a6; CD49f). After detachment of the cells by trypsination (Gibco), the cells suspended in PBS / BSA (Sigma) are incubated with rat γ-globulins (Jackson ImmunoResearch) and then labeled by incubation with a specific anti-CD49f antibody coupled to phycoerythrin. (PE, anti-CD49f-PE, GoH3 clone, BD Pharmingen). An antibody with the same characteristics but not immunoreactive is used as isotype control (IgG-ΡΕ, clone R35-95, BD Pharmingen). The signals are collected and analyzed by flow cytometry (MoFlo equipped with a 488 nm argon laser, Beckman Coulter). 4.2. Results

Cellular libraries produced from keratinocytes derived from the basal layer of the interfollicular epidermis comprise cells covering different immaturity statuses: keratinocyte stem cells, early and late keratinocyte progenitors. This cell material has been subjected to the action of a chemical compound, Kenpaullone (Ken), whose property is to suppress the activity of the Klf4 promoter (Yu et al., 2011).

Mass cultures seeded from basal keratinocyte libraries were treated or not for 5 days with 5 μl of Kenpaullone (5 μM Ken, molecule added or not in the culture medium). At the end of this treatment, the clonogenic keratinocyte content was evaluated in a comparative manner in cultures exposed to 5 μM Ken and untreated, using the 'clonal microcultures' method (Fortunel et al., 2010; FR2927633 / WO2009103731).

The clonal growth profiles obtained indicate that the cultures which received the 5 μM Ken treatment are characterized by an increased richness in clones having a high growth potential compared to the untreated control cultures (FIG. 6).

These results are consistent with those presented in Example No. 2. Indeed, a gain in clonogenic keratinocytes is obtained by two different approaches: repression of Klf4 mRNA using a specific shRNA and pharmacological inhibition of the Klf4 promoter. C. Second part of the examples 1. Materials and methods

The following materials and methods are complementary to some or all of the materials and methods presented in the first part of the examples (part A. above). 1.1. Lentiviral vectors and keratinocyte transduction

As in Examples No. 1, No. 2, and No. 3, the embodiment used to generate a KLF4-rep holoclone context is a stable transduction of an anti-Klf4 shRNA using a lentiviral vector. 1.2. TGF-β 1 exposure

Recombinant human TGF-βΙ (R & D Systems) is added to the culture medium at the specified concentrations. For short-term (24- or 48-hour) treatments, TGF-βΙ is added when the culture has reached about 30% confluency. For longer treatments with TGF-βΙ (7 days), seeding densities are adjusted to compensate for its antiproliferative effect and to obtain sufficient cells for phenotype analysis. Initial keratinocyte densities were increased to 2000, 4000, and 8000 cells / cm2 in cultures exposed to low (150 μg / ml), intermediate (300 and 450 μg / ml), and high (1000 μg / ml) concentrations. ml) of TGF-βΙ 1.3. DNA Microarrays for Transcriptome Analysis The total RNA extracted with the RNeasy Mini and Micro kits (Qiagen) is amplified according to the Illumina TotalPrep RNA Amplification Kit (Life Technologies) protocol. Briefly, 500 μg of total RNA is reverse transcribed using ArrayScript® reverse transcriptase and a T7 oligo (dT) primer. Double-stranded cDNA templates are then used for in vitro transcription to produce biotin-modified cRNA. After fragmentation, the cRNAs are hybridized and processed on a BeadChiP HumanHT-12 v4 chip (Illumina Inc), according to the manufacturer's instructions. The BeadChip expression chips are scanned with a Beadarray reader (Illumina Inc). Statistical analysis is performed using GeneSpring GX software (v 11.5, Agilent). The standardized data is then subjected to a one-way ANOVA test to identify the differentially expressed transcripts (ratio threshold of 1.5), and the gene lists are deposited in GEO (geo@ncbi.nlm.nih.gov, access number pending). The functional annotation analysis is performed on the gene lists using DAVID Bioinformatics Resources 6.7 (http://david.abcc.ncifcrf.gov/) on the Gene Ontology and KEGG Pathway databases. 1.4. Human DNA Methylation Microchips The DNA is prepared using the DNeasy Blood and Tissue Kit (Qiagen), according to the manufacturer's instructions. DNA is quantified using the Quant-iT dsDNA Broad-Range Assay kit (Life Technologies). One μg of DNA is converted with bisulfite using the EpiTect Bisulfite Conversion kit (Qiagen). Infinium 450K Methylation BeadChips chips (Illumina Inc) are used for analysis of whole genome methylation and scanned using the Illumina iScan system (Illumina Inc). The data is extracted using the Genome Studio version 2011.1 software, methylation module version 1.9.0 (Illumina Inc.) without any standardization step. Quality control and data standardization are performed using a refined version of an internally developed pipeline based on quantile standardization of subsets (Touleimat & Tost, 2012). The lists of probes are obtained by non-parametric tests (Mann Whitney) with a nominal p-value <0.05 and a median DNA methylation difference of 10 or 20% between the two conditions. 1.5. pyrosequencing

The quantitative validation of the methylation of the bisulfite-treated DNA is performed by pyrosequencing, as described in Tost &amp; Gut, 2007. In short, it was designed tests covering ~ 200 bp around a selected list of CpG (CpG showing at least 5% methylation difference). One μg of DNA is converted with bisulfite using the EpiTect 96 Bisulfite kit (Qiagen). The reactions are performed using HotStar Taq polymerase (Qiagen). Ten μΙ of PCR product is made single stranded and 4 pmol of the respective sequencing primer is used for analysis. Quantitative analysis of DNA methylation is performed on a PSQ 96MD system with the PyroGold SQA Reagent kit (Qiagen) and the results are analyzed using PyroMark CpG software (v. 1.0.11.14, Qiagen, see table 2 for the sequences of the primers used).

Table 2. Sequence of Primers Used for Pyrosequencing (Pyroseq)

1.6. Xenografting of human skin substitutes The experimental procedures are approved by the Ethics Committee CEEA-51 of the Center for Exploration and Experimental Functional Research (CERFE, Genopole®, Evry, France). Experiments and accommodation are managed at CERFE under appropriate aseptic conditions. Immunodeficient nude mice (Harlan Laboratories) are used as recipients of xenograft of human skin substitutes. The mice are anesthetized by intraperitoneal injection of ketamine (Centravet) and xylasin (Centravet), and are maintained on a heated surface to avoid hypothermia. A full thickness disc of dorsal skin (~ 1 cm2) is removed. This piece of mouse skin is then devitalized by series of freezing in liquid nitrogen and defrosting, and maintained for use in the form of biological bandage. The wound bed is covered with an equivalent surface of human skin substitute produced by bio-engineer. The piece of devitalized mouse skin is then sutured to the edge of the mouse skin to cover and transiently protect the xenograft site. This biological bandage is removed 1 week later, under anesthesia with isoflurane (Axience, anesthesia unit of Minerva).

The mice are euthanized 3 or 4 weeks after the xenograft for graft quality analysis, using the cervical dislocation procedure under anesthesia. 1.7. Qualification of xenotransplantation

Histology: formalin-fixed tissue sections embedded in 5 μm thick paraffin are stained with hematoxylin-eosin-saffron (HES), and then converted to high resolution digital slides using the NanoZoomer system 2.0-HT (Hamamatsu) on the histology platform of INRA / CEA (UMR 1313 GABI, Jouy en Josas). In addition to examining the overall architecture of the grafted human epidermis, quantification of basal keratinocyte content is performed. For each xenograft sample, at least 3 sections are taken into consideration, in which 3 to 4 regions of interest (ROI) are defined (~ 500 μm of graft cut length / ROI). The number of basal keratinocytes / mm of epidermal length is determined, based on a total of 9-12 KI.

Live Imaging: Xenograft monitoring, based on the detection of GFP fluorescence in transduced human keratinocytes, is performed using the Cellvizio® 488 confocal fluorescence laser endomicroscopy system (Mauna Kea Technologies, Paris). , France), equipped with the S-1500 signal acquisition microprobe. The signal is processed and managed using IC Viewer software (Mauna Kea Technologies). Full-size sections of the xenograft sites are digitally reconstructed by arranging successive signal acquisition frames, using the software's Advanced Mosaicing ™ feature.

Serial transplants: The qualification of the regenerative potential of keratinocytes includes the evaluation of their secondary xenograft capacity. After dissection, the graft samples are cut into 2 x 2 mm pieces, and incubated in a solution containing (v / v) 3/4 grade II dispase at 2.4 U / ml (Roche) and 1 / 4 of 0.25% trypsin (Gibco), for 2 hours at 4 ° C, and then for 30 min at room temperature. The epidermal layers are mechanically separated, and incubated in 0.05% trypsin in EDTA (Gibco) for 20 minutes at 37 ° C. The epidermal pieces are then dissociated by light pipetting to obtain single cell suspensions. Human keratinocytes are purified by sorting in flow cytometry (MoFlo, Beckman-Coulter) according to their phenotype (GFP +). The keratinocytes are expanded via 2 successive subcultures in bulk, and then used for a secondary graft by bioengineering and xenograft, as detailed above. Samples that have passed these different stages are classified as having capacity for secondary grafts. 1.8. Statistics

The statistical significance of the observed differences is determined using Student's t-test (proliferation, cell cycle, expression of markers in cultured cells), Mann-Whitney U-test (counting of basal keratinocytes within xenografts), and test of Bernouilli (successful xenografts). 2. Results

EXAMPLE 5 Control of the immature nature of the precursor cells The effect of TGF-βΙ on the differentiation of holoclonal keratinocytes is studied. The expression of integrin alpha-6 (ltg-αθ), a cell surface marker associated with an immature state of keratinocytes, is followed by flow cytometry on keratinocytes exposed for 7 days at 300 or 1000 μg / ml of TGF-βΙ A dose dependent decrease in IgG-α6 expression is observed in response to treatment with TGF-βΙ (Figure 7A, left panel). While 88.9 ± 5.1% of untreated keratinocytes express IgG-α6, exposure to 300 or 1000 μg / ml of TGF-β decreases expression of IgG-a6 to 60.2 ± 9.4% and 51.3 ± 5.0%, respectively (p <0.01; n = 3; Figure 7A, right pane). These results show that treatment of holoclonal keratinocytes with TGF-βΙ activates their differentiation. Conversely, the comparative transcriptional profiling of control cells and KLF4-rep shows an increase in the level of transcripts associated with stem cell properties and immaturity, such as ALDH3B3, ALDH4A1, and KRT15 (Figure 7B, left pane). ) and a decrease in the rate of differentiation-associated transcripts, such as KRT1, INV, and DSG1 (Figure 7B, right pane) in KLF4-rep cells. Transcriptome analysis and DNA methylation data on the entire genome are used to study the effect of KLF4 repression on the balance between immaturity and differentiation. This analysis identifies, in KLF4-rep cells, the genes associated with the control of stem cell and immaturity properties, displaying both transcriptional activation and promoter hypomethylation, as well as the genes associated with differentiation displaying at the same time. both transcriptional repression and hypermethylation of detectable promoters (Table 3). Differential methylation in the promoter region of the relevant candidate genes, such as ALDH3B2 and DKK1, is confirmed by pyrosequencing (Figure 7C). These results show that the negative modulation of KLF4 increases the immaturity of holoclonal keratinocytes.

Table 3. Genes displaying both transcriptional regulation and methylation changes. Gene selection displaying both transcriptional regulation (transcriptome microchips) and methylation changes (450K methylation chips) in KLF4-rep holoclonal keratinocytes against controls. Sixteen genes are selected according to their link with the TGF-β / ΒΜΡ network, or with stem cell properties. Five genes from this list were analyzed by pyrosequencing, and a median DNA methylation difference of at least 5% between the two conditions was confirmed: AKAP12, BMP6, DKK1, SPON2, ALDH3B2.

To investigate the interaction between KLF4 and the TGF-βΙ pathway in the control of immaturity as opposed to differentiation, control cells and KLF4-rep are exposed to TGF-βΙ for 7 days, and expression markers associated with immaturity, ΔΝρ63α and ltg-αθ, are studied. The expression of ΔΝρ63α is analyzed by Western blot, following a treatment with 150, 300, 450, or 1000 μg / ml of TGF-βΙ In the control cells, the expression of ΔΝρ63α is considerably reduced after the treatment. with TGF-βΙ at 300 and 450 μg / ml, whereas expression of ΔΝρ63α persists at a higher level in KLF4-rep cells exposed to any of these doses of TGF-βΙ (p <0.05; n = 5; Figure 7D). ΔΝρ63α disappears after exposure to the highest TGF-βΙ test dose of 1000 μg / ml, both in control cells and KLF4-rep (Figure 9). Treatment with 300 μg / ml TGF-βΙ reduced the proportion of (Itg-a6 +) from 89 ± 5% to 60 ± 9% in the control cells, whereas this fraction was only reduced by 90 ± 5.5% at 77 ± 4% in KLF4-rep cells (p <0.05; n = 3; Figure 7E). Overall, these results indicate that a deficiency of KLF4 may antagonize the activating effect of differentiation of treatment with TGF-βΙ in keratinocyte precursor cells.

Example No. 6: Gain observed on the ability of cells to ensure an epidermal grafting process and in vivo regeneration The effect of the KLF4 repression on the three-dimensional regeneration capacity of the epidermis by holoclonal keratinocytes is studied. Epidermis substitutes are produced by bioengineering using control cells and KLF4-rep. These substitutes are then analyzed after xenografting in nude mice. In vitro reconstructed epithelia generated using KLF4-rep cells appear thicker than those produced using control cells, and have a higher cell content (Figure 8A). Indeed, the quantification of the total keratinocytes contained in the grafts has shown that the cell content of the epidermal layers KLF4-rep is 1.8 times greater than that of the control controls (p <0.05; n - 3; Figure 8B). A similar effective coverage of the graft site is obtained in vivo with the control cells and KLF4-rep (Figures 8, C and D, left pane). Monitoring of live imaging grafting based on the detection of GFP fluorescence in transduced control cells and KLF4-rep shows that coverage is due to human epidermal substitutes, as expected (Fig. 8). , C and D, right flaps, and Figure 10). In addition, histological examinations carried out 4 weeks after the grafting show a normal tissue structure of the regenerated epidermis and terminal differentiation of the cells, with normal development of the granular and corneal layers, indicating that the repression of KLF4 does not produce any anomaly whatsoever. in the regeneration of the epidermis (n> 10 grafts, Figure 11).

In order to further study the regenerative potential of grafts produced with control cells and KLF4-rep, mice are euthanized 4 weeks after transplantation, and primary grafts are dissected and processed to extract keratinocytes. The total human keratinocytes are then sorted by flow cytometry according to the expression of GFP, and used for a second cycle of bioengineering and xenograft grafting. Three weeks after the transplant, only 3 out of 22 control samples tested resulted in a secondary transplant (13.6%). In contrast, for KLF4-rep cells, 7 out of 16 (43.8%) samples give rise to grafts, indicating a beneficial effect of KLF4 repression for a secondary graft (p. <0.05; Figure 8E). The qualitative and quantitative evaluation of the secondary grafts shows that the grafts obtained with the control cells and KLF4-rep present a normal organization and differentiation of the epidermis (Figure 8F). Quantification of cells on tissue sections reveals an increase in the number of basal keratinocytes (KB) in grafts produced with keratinocytes corresponding to the KLF4-rep cell context (160.1 ± 35.1 KB / mm cut vs. 125.3 ± 10.5 KB / mm in control grafts; <0.01; n = 10; Figure 12).

Taken as a whole, these results show that the negative modulation of KLF4 improves the self-renewal and the long-term regeneration capacity of keratinocyte precursor cells, without inducing a disturbance in the three-dimensional organogenesis of the epidermis.

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Claims (15)

REVENDICATIONS 1. Utilisation in vitro d’un inhibiteur de l’expression ou de l’activité d’un facteur de transcription de type « Krüppel-like » (KLF) pour augmenter la prolifération et/ou maintenir et/ou augmenter le caractère immature de cellules épithéliales contenues dans un échantillon cellulaire, ou pour enrichir un échantillon cellulaire en cellules épithéliales, dans laquelle ledit inhibiteur est choisi parmi une molécule chimique telle qu’un peptide, des molécules de type peptidique, un composé organique, la Kenpaullone, ou bien un anticorps ou fragment d’anticorps, ou bien un acide nucléique tel qu’un oligonucléotide antisens, ou bien un aptamère, ou bien encore un ribozyme.1. In vitro use of an inhibitor of KRF expression or activity to increase proliferation and / or maintain and / or enhance immature epithelial cells contained in a cell sample, or for enriching a cell sample in epithelial cells, wherein said inhibitor is selected from a chemical molecule such as a peptide, peptide-like molecules, an organic compound, Kenpaullone, or a antibody or antibody fragment, or a nucleic acid such as an antisense oligonucleotide, or an aptamer, or a ribozyme. 2. Utilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit facteur de transcription de type « Krüppel-like » (KLF) est le facteur de transcription KLF4, de préférence de séquence SEQ ID NO :1.2. Use according to claim 1, characterized in that said Krüppel-like transcription factor (KLF) is the transcription factor KLF4, preferably of sequence SEQ ID NO: 1. 3. Utilisation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit échantillon cellulaire de l’invention est issu d’un prélèvement biologique obtenu d’un sujet sain ou malade, de préférence humain.3. Use according to claim 1 or 2, characterized in that said cell sample of the invention is derived from a biological sample obtained from a healthy or sick subject, preferably human. 4. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ledit inhibiteur est une molécule chimique, un acide nucléique ou un ribozyme qui diminue ou bloque l'expression du gène codant pour un facteur de transcription de type « Krüppel-like » (KLF).4. Use according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said inhibitor is a chemical molecule, a nucleic acid or a ribozyme which decreases or blocks the expression of the gene coding for a transcription factor of the type "Krüppel -like "(KLF). 5. Utilisation selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit inhibiteur est un acide nucléique anti-sens choisi parmi les petits ARNs interférants (« siRNA »), les ARNs double-brin (« dsRNA »), les micro-ARNs (« miRNA »), et les ARNs en épingle courte (« shRNA »).5. Use according to claim 4, characterized in that said inhibitor is an antisense nucleic acid selected from small interfering RNAs ("siRNA"), double-stranded RNAs ("dsRNA"), micro-RNAs (" miRNA "), and short hairpin (" shRNA ") RNAs. 6. Utilisation selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit inhibiteur est une molécule chimique inhibant la transcription d’un gène codant pour un facteur de transcription de type « Krüppel-like » (KLF), de préférence KLF4.6. Use according to claim 4, characterized in that said inhibitor is a chemical molecule inhibiting the transcription of a gene coding for a Krüppel-like transcription factor (KLF), preferably KLF4. 7. Utilisation selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit inhibiteur est la Kenpaullone (numéro CAS 142273-20-9).7. Use according to claim 6, characterized in that said inhibitor is Kenpaullone (CAS number 142273-20-9). 8. Composition cosmétique comprenant au moins un inhibiteur de l’expression ou de l’activité d'un facteur de transcription de type « Krüppel-liké » (KLF), et optionnellement un ou plusieurs excipient(s) cosmétiquement acceptable(s), dans laquelle ledit inhibiteur est choisi parmi une molécule chimique telle qu’un peptide, des molécules de type peptidique, un composé organique, la Kenpaullone, ou bien un anticorps ou fragment d’anticorps, ou bien un acide nucléique tel qu’un oligonucléotide antisens, ou bien un aptamère, ou bien encore un ribozyme.8. Cosmetic composition comprising at least one inhibitor of the expression or the activity of a transcription factor of the "Krüppel-liké" type (KLF), and optionally one or more cosmetically acceptable excipient (s), wherein said inhibitor is selected from a chemical molecule such as a peptide, peptide-like molecules, an organic compound, Kenpaullone, or an antibody or antibody fragment, or a nucleic acid such as an antisense oligonucleotide , or an aptamer, or even a ribozyme. 9. Composition cosmétique selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit facteur de transcription de type « Krüppel-like » (KLF) est le facteur de transcription KLF4, de préférence de séquence SEQ ID NO :1.9. Cosmetic composition according to claim 8, characterized in that said Krüppel-like transcription factor (KLF) is the transcription factor KLF4, preferably of sequence SEQ ID NO: 1. 10. Utilisation de la composition cosmétique selon la revendication 8 ou 9 pour améliorer l’état de la peau d’un sujet.10. Use of the cosmetic composition according to claim 8 or 9 for improving the condition of the skin of a subject. 11. Composition pharmaceutique comprenant au moins un inhibiteur de l’expression ou de l’activité d’un facteur de transcription de type « Krüppel-like » (KLF), et optionnellement un ou plusieurs excipient(s) pharmaceutiquement acceptable(s), pour utilisation dans le traitement des lésions du tissu épithélial d’un sujet, de préférence des lésions cutanées ou oculaires, en particulier pour y favoriser la cicatrisation et/ou la régénération épithéliale, dans laquelle ledit inhibiteur eât choisi parmi une molécule chimique telle qu’un peptide, des molécules de type peptidique, un composé organique, la Kenpaullone, ou bien un anticorps ou fragment d’anticorps, ou bien un acide nucléique tel qu’un oligonucléotide antisens, ou bien un aptamère, Ou bien encore un ribozyme.11. Pharmaceutical composition comprising at least one inhibitor of the expression or the activity of a Krüppel-like transcription factor (KLF), and optionally one or more pharmaceutically acceptable excipient (s), for use in treating epithelial tissue lesions of a subject, preferably skin or ocular lesions, particularly for promoting healing and / or epithelial regeneration, wherein said inhibitor is selected from a chemical molecule such as a peptide, peptide-type molecules, an organic compound, Kenpaullone, or an antibody or antibody fragment, or a nucleic acid such as an antisense oligonucleotide, or an aptamer, or a ribozyme. 12. Composition pharmaceutique selon la revendication 11 pour utilisation selon la revendication 11, caractérisée en ce que ledit facteur de transcription de type « Krüppel-like » (KLF) est le facteur de transcription KLF4, de préférence de séquence SEQ ID NO :1.12. Pharmaceutical composition according to claim 11 for use according to claim 11, characterized in that said Krüppel-like transcription factor (KLF) is the transcription factor KLF4, preferably of sequence SEQ ID NO: 1. 13. Méthode de criblage in vitro de composés capables d’améliorer les propriétés Ses cellules épithéliales, ladite méthode comprenant l’étape de mesurer la capacité de chaque composé candidat à diminuer l'expression ou l’activité d'un ou plusieurs facteur(s) de transcription de type « Krüppel-like » (KLF) dans des cellules épithéliales.13. In Vitro Screening Method for Compounds Capable of Improving Properties Its epithelial cells, said method comprising the step of measuring the ability of each candidate compound to decrease expression or activity of one or more factor (s) ) of Krüppel-like transcription (KLF) in epithelial cells. 14. Méthode pour cultiver in vitro des cellules épithéliales contenues dans un échantillon cellulaire, ou pour enrichir un échantillon cellulaire en cellules épithéliales, à l’exclusion d’un échantillon de cellules souches embryonnaires humaines, comprenant au moins : - La mise en contact d’un inhibiteur de l’expression ou de l’activité d’un facteur de transcription de type « Krüppel-like » (KLF) avec ledit échantillon cellulaire, de manière à augmenter la prolifération et/ou maintenir et/ou augmenter le caractère immature de cellules épithéliales contenues dans ledit échantillon cellulaire ; dans laquelle ledit inhibiteur est choisi parmi une molécule chimique telle qu’un peptide, des molécules de type peptidique, un composé organique, la Kenpaullone, ou bien un anticorps ou fragment d’anticorps, ou bien un acide nucléique tel qu’un oligonucléotide antisens, ou bien un aptamère, ou bien encore un ribozyme.14. A method for culturing in vitro epithelial cells contained in a cell sample, or for enriching a cell sample with epithelial cells, excluding a sample of human embryonic stem cells, comprising at least: an inhibitor of expression or activity of a Krüppel-like transcription factor (KLF) with said cell sample, so as to increase proliferation and / or maintain and / or increase immature character epithelial cells contained in said cell sample; wherein said inhibitor is selected from a chemical molecule such as a peptide, peptide-like molecules, an organic compound, Kenpaullone, or an antibody or antibody fragment, or a nucleic acid such as an antisense oligonucleotide , or an aptamer, or even a ribozyme. 15. Méthode selon la revendication 13 ou 14, caractérisée en ce que ledit facteur de transcription de type « Krüppel-like » (KLF) est le facteur de transcription KLF4, de préférence de séquence SEQ ID NO :1.15. The method of claim 13 or 14, characterized in that said Krüppel-like transcription factor (KLF) is the transcription factor KLF4, preferably of sequence SEQ ID NO: 1.
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