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Le système sanguin est maintenu tout au long de la vie par les cellules souches hématopoïétiques (CSH), qui résident dans la moelle osseuse (BM)1,2. Pour étudier les changements dynamiques dans l’environnement de la BM, il est important de comprendre la biologie de l’hématopoïèse normale et maligne 3,4. La transplantation de CSH directement dans la BM humaine permet une greffe plus élevée que la perfusion de sang périphérique (PB), mais la complexité élevée de la procédure et le risque accru d’infection empêchent cette méthode de faire partie de la pratique standard5. Chez la souris, les procédures qui facilitent l’accès à la BM sans sacrifier les animaux fournissent une ressource pour surveiller en série l’hématopoïèse. La procédure décrite vise à produire des souris avec une forte greffe de cellules transplantées et à permettre un échantillonnage en série de la BM de souris vivantes. Cet article se concentrera sur la production de modèles de xénogreffes à l’aide de souris immunodéficientes greffées avec des cellules humaines, qui sont plus difficiles à produire que les modèles d’allotransplantation souris-souris. Par rapport à la transplantation conventionnelle de cellules souches et progénitrices hématopoïétiques (HSPC) à travers la queue ou la veine rétroorbitaire, les avantages de cette procédure sont une greffe cellulaire élevée avec une faible quantité de matériel de départ.
Bien que l’injection cellulaire intrafémorale (FI) dans la cavité BM de souris soit couramment utilisée pour étudier les HSPC humaines in vivo 6,7,8, une procédure formelle étape par étape illustrant/filmant cette technique n’a pas été publiée auparavant. Ce protocole permet une greffe élevée à partir d’un faible nombre de cellules transplantées et un mécanisme d’échantillonnage en série du BM. De plus, il est possible d’utiliser cette méthode pour analyser les effets de l’injection de médicaments directement dans la cavité de la BM sur le traitement des maladies du sang. La procédure décrite ici permet d’obtenir l’accès à la BM où résident les cellules hématopoïétiques sans sacrifier les souris.
Ce protocole est similaire à la technique utilisée pour les aspirations BM9. La principale différence est que cet article et le protocole vidéo qui l’accompagne détaillent une procédure sûre d’injection de cellules dans la moelle, alors que les articles précédents transplantaient des cellules via la veine, puis effectuaient une aspiration en série de la BM. Ce protocole permet une greffe réussie avec un petit nombre de lignées cellulaires (Figure 1), des HSPC dérivées du sang de cordon normal (CB) (CD34+) (Figure 2) et des HSC (CD34+CD38-CD45RA-CD90+) (Figure 3), des HSPC normaux dérivés de BM (CD34+CD38-) (Figure 4), des cellules souches leucémiques dérivées de patients (CD34+CD38-) (Figure 5), des HSPC normaux dérivés de CB modifiés par le gène CRISPR/Cas9 (CD34+) (Figure 6) et la leucémie myéloïde aiguë (LMA)-iPSC (Figure 7). En particulier pour les CSH normales dérivées du sang de cordon, nous avons pu réaliser avec succès une greffe avec seulement 10 cellules. Cette méthode est particulièrement utile pour les expériences réalisées avec des populations cellulaires rares ou difficiles à générer, telles que la leucémie myéloïde aiguë humaine primaire non modifiée ou génétiquement modifiée, ou les cellules CB. De plus, cette procédure décrit une méthode efficace pour l’analyse en série des cellules greffées, qui peut être immédiatement utilisée dans des expériences en aval. Pour éviter de gaspiller des échantillons précieux et assurer l’injection de FI, nous avons également brièvement décrit ici les pratiques de la procédure10 basée sur Akaluc pour aider à consolider cette technique.