Vésicules extracellulaires, Trafic intracellulaire, Libération de contenu vésiculaire, Fusion membranaire

Les vésicules extracellulaires (EVs) sont des particules sécrétées par toutes les cellules, qui permettent le transfert de molécules biologiques (protéines, lipides, acides nucléiques) d'une cellule donneuse à une cellule receveuse. Ce rôle de transporteurs les rend intéressantes à la fois à un niveau fondamental pour comprendre leurs implications dans de nombreux processus physio/pathologiques, mais aussi à un niveau thérapeutique puisqu'elles représentent une opportunité de vecteurs pour des thérapies ciblées et personnalisées. Cependant, avant d'atteindre de telles applications, une caractérisation cellulaire et moléculaire de leur prise en charge par les cellules receveuses est nécessaire. Lors de cette thèse, deux études basées sur des approches in vitro et in cellulo ont été mises en place pour mieux comprendre ce processus. Des EVs, dont le contenu a été marqué, ont été incubées soit avec des membranes plasmiques purifiées, soit avec des cellules en culture. Le contenu des EVs a été suivi au cours de cette incubation pour quantifier quelle portion de ces vésicules peut être associée aux cellules receveuses, internalisées par celles-ci et principalement quelle quantité de contenu sera libéré dans le cytosol de ces cellules. Ces méthodologies ont permis d'obtenir une preuve formelle de l'échange intercellulaire de protéines médié par les EVs, ainsi que la première quantification de la prise en charge de ces EVs par des cellules HeLa (1% de prise en charge spontanée en 1 heure), et de la libération de leur contenu dans le cytosol receveur (30% du contenu des vésicules prises en charge). Cette prise en charge ne semble pas dépendre d'un récepteur spécifique. Les EVs peuvent être internalisées dans des compartiments endo/lysosomaux, où s'effectue vraisemblablement la libération du contenu vésiculaire dans le cytosol des cellules receveuses. En effet, cette libération nécessite une acidification des endosomes, la présence de protéines à la surface des EVs et de la membrane receveuse, et probablement une fusion membranaire. Ces résultats ouvrent la voie pour une caractérisation moléculaire de ce processus, afin d'identifier les acteurs clés de la prise en charge des EVs par les cellules receveuses.