La pérennité de l'hématopoïèse est assurée grâce aux propriétés de multipotence, de quiescence, d'auto-renouvellement/prolifération et de différenciation des cellules souches hématopoïétiques (CSH). Ces différentes propriétés sont finement régulées par des mécanismes intrinsèques mais également par des mécanismes extrinsèques faisant intervenir des interactions avec des microenvironnements spécialisés situés au sein de la moelle osseuse chez l'adulte, appelés « niches ». Depuis l'émergence du concept de niche à cellules souches par Schofield en 1978 chez la souris, deux types de niches ont été décrites au sein de la moelle osseuse : les niches endostéales et vasculaires. Bien que leurs rôles respectifs soient toujours l'objet de nombreuses controverses, il est actuellement accepté que les niches endostéales, principalement constituées par les ostéoblastes d'origine mésenchymateuses et les ostéoclastes d'origine hématopoïétique, participent au maintien des CSH en quiescence ainsi qu'à l'expression de leur fonctionnalité SP (efflux des drogues). Les niches vasculaires, formées par les cellules endothéliales des nombreux vaisseaux qui irriguent la moelle osseuse, représentent plutôt un site de prolifération/auto-renouvellement et de différenciation des CSH. Récemment, l'existence d'une troisième niche, de type mésenchymateuse péri-vasculaire, a été proposée comme étant le chainon manquant entre les niches endostéales et vasculaires. Enfin, la participation du système neuro-sympathique, des cellules Schwann ainsi que des lymphocytes Treg, a apporté une nouvelle dimension neuro-immune à la régulation par les niches médullaires. Au sein de telles niches, la régulation des CSH fait intervenir des interactions avec les différents types cellulaires (cellules stromales mésenchymateuses, cellules ostéo-compétentes, adipocytes, cellules endothéliales..), des facteurs diffusibles (cytokines, chimiokines..), des molécules de la matrice extracellulaire (MEC) et des éléments environnementaux tels que la concentration en oxygène et en calcium (cf. figure 1).

En dehors de leur rôle crucial dans le maintien de l'homéostasie hématopoïétique, la contribution des niches dans le développement de pathologies dans lesquelles l'hématopoïèse est soit dérégulée, soit délocalisée dans des sites ectopiques, est encore mal comprise. Dans ce contexte, notre équipe étudie le rôle des interactions mutuelles entre les cellules souches et leurs niches, dans la régulation de l'hématopoïèse, chez l'homme, en physiologie et au cours d'hémopathies, néoplasiques ou non, avec un objectif cognitif et thérapeutique (cf Figure 2).

Une meilleure compréhension des interactions entre CSH et leur niches et de leur rôle dans la régulation de l'hématopoïèse servira de base à l'étude des instructions mutuelles entre les cellules souches dans d'autres niches tissulaires/organes. Elle devrait également favoriser le développement de thérapies ciblées sur les altérations du microenvironnement chez les patients atteints de leucémies et de cancers, mais aussi améliorer la prise de greffe/prolifération des cellules souches au cours des processus de régénération/réparation tissulaire.