L’une des caractéristiques majeures du globule rouge (GR) humain est d’être la seule cellule à avoir une durée de vie prolongée (120 jours) malgré l’absence de noyau. L’organisme contient 4 à 5 x 10¹² GR totalement renouvelés en trois semaines dans des conditions physiologique. Les mécanismes de l’énucléation sont soupçonnés [1, 2] mais non formellement établis faute de conditions expérimentales permettant la production massive ex vivo de GR. De telles conditions doivent en effet répondre à trois impératifs : l’amplification massive des cellules souches hématopoïétiques (CSH) primitives, l’induction contrôlée d’une différenciation exclusive vers la voie érythroïde et l’achèvement d’une maturation terminale jusqu’au stade de la cellule énucléée. S’il est relativement aisé d’obtenir une différenciation érythroïde sélective [3], les données de la littérature font toutefois état soit d’une importante prolifération cellulaire sans maturation terminale [4], soit de l’obtention de l’énucléation mais avec une amplification réduite [5]. Aucune condition ex vivo n’a été à ce jour décrite qui permette d’associer une prolifération massive et une énucléation de la totalité des érythroblastes. Nous avons précédemment rapporté un protocole d’expansion de CSH issues de sang de cordon dans un milieu défini et sans stroma, reposant sur l’ajout séquentiel de facteurs de croissance [6]. Partant de cellules CD34⁺, ce protocole permet une production cellulaire massive (jusqu’à une amplification de 200 000 fois) et pure de précurseurs érythroïdes (95 % à 99 %). Contrairement à nos observations ex vivo, ces progéniteurs/précurseurs injectés à la souris NOD/SCID (non-obese diabetic severe combined immunodeficient, modèle animal utilisé classiquement pour l’analyse de la reconstitution in vivo de CSH) sont capables de continuer à proliférer in vivo et de se différencier en quatre jours jusqu’au stade terminal de cellules énucléées, confirmant le rôle majeur du micro-environnement dans la différenciation érythroïde terminale (Figure 1). L’hématopoïèse in vivo chez l’homme adulte est en effet obtenue grâce à un processus dynamique de fabrication situé dans la moelle osseuse, à partir d’une minorité de CSH, selon une hiérarchie cellulaire construite sur un modèle pyramidal (cellules souches, progéniteurs et cellules matures) [7], en étroit contact avec le micro-environnement [8]. Les cellules stromales jouent un rôle déterminant dans la sécrétion de facteurs solubles de régulation et comme cellules de la matrice extracellulaire. Les contacts intercellulaires et les facteurs solubles activateurs, ou inhibiteurs, sont des éléments clés de la régulation de l’hématopoïèse [9]. Sur la base de ces données, nous avons conçu un protocole d’expansion et de différenciation des cellules CD34⁺ d’origine sanguine, médullaire et de cellules souches en trois phases : une première (en milieu liquide) de prolifération et d’induction de la différenciation érythroïde en présence de stem cell factor, d’interleukine-3 et d’érythropoïé-tine ; une deuxième phase sur un modèle de reconstitution de micro-environnement (lignée stromale murine MS5 ou cellules mésenchymateuses humaines), en présence d’érythropoïétine seule ; et une troisième phase, en présence des seules cellules stromales, sans aucun facteur de croissance [10]. Ce protocole autorise à la fois l’expansion massive de cellules souches/progéniteurs CD34⁺ et la différenciation complète, jusqu’au stade de GR matures parfaitement fonctionnels. En effet, au 15^e jour, le plateau d’amplification cellulaire est de l’ordre de 15 000 fois pour des cellules CD34⁺ issues de la moelle osseuse ou du sang périphérique, de 30 000 fois pour celles issues de cytaphérèses mobilisées par un facteur de croissance, le granulocyte-colony-stimulating factor (G-CSF), et 140 000 fois pour celles provenant de sang de cordon. À J15, 98 % des cellules sont des réticulocytes. À J18, près de 100 % des cellules sont des GR énucléés ayant toutes les caractéristiques morphologiques de GR natifs (Figure …