Des scientifiques créent des organoïdes, constitués de cellules de quelques millimètres de taille, pour mieux comprendre les stades de la maladie et donc mieux la soigner.
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Des mini-organes, sortes d’avatars de cerveaux, de pancréas ou de vessies, pour mieux comprendre (et soigner) la maladie : cette vision, qui pourrait sortir tout droit d’un roman d’Aldous Huxley, est pourtant bien réelle et étudiée par des équipes de chercheurs du monde entier le monde. le monde.
A l’Institut Pasteur de Paris, l’équipe de la chercheuse Miria Ricchetti, responsable du laboratoire des mécanismes moléculaires du vieillissement pathologique, se consacre à la production de mini-cerveaux, ou plus précisément d’organoïdes cérébraux. Depuis le début des recherches fin 2020, plusieurs milliers de ces organoïdes ont émergé, dont des centaines sont maintenus en vie dans un biofermenteur. A première vue, cela donne de petites boules blanches, stockées à 37 degrés dans des boîtes de Petri, qui seront maintenues en mouvement constant pour faire circuler les nutriments nécessaires et empêcher ces organoïdes de s’agglutiner.
Un petit élément d’explication s’impose : dans la nature, après la fécondation de l’ovule, apparaissent rapidement les cellules souches dites pluripotentes, qui ont la capacité de générer tous les types de cellules du corps humain : cellules neurales, cutanées, etc. . Pourtant, le chercheur japonais Shinya Yamanaka (prix Nobel de médecine 2012) est parvenu, il y a moins de vingt ans, à mettre au point une méthode permettant de reprogrammer en laboratoire des cellules adultes (foie, neurones, etc.), afin qu’elles puissent donner retour toutes sortes de cellules. Ces « cellules souches pluripotentes induites », qui correspondent à l’acronyme iPS, ont marqué un tournant dans l’histoire de la biologie humaine, permettant de nombreuses recherches nouvelles. C’est précisément à partir de cellules iPS que l’équipe de l’Institut Pasteur, à partir de protocoles développés par différents laboratoires, génère des organoïdes cérébraux, obtenant en quelques mois des cellules structurées de 3 ou 4 mm.
Mini-orgues, maxi-puissances
“C’est quelque chose de beaucoup plus simple que le cortex humain, mais ces organoïdes sont constitués de différents types de cellules, qui interagissent les unes avec les autres et forment des couches correctement placées”, décrit Miria Ricchetti. Fondamentalement, cela donne “une structure tridimensionnelle, assez proche d’un cerveau humain en développement âgé de vingt semaines”. C’est une des clés pour comprendre l’intérêt de cette technologie révolutionnaire. Parce que les organoïdes transforment la façon dont les cellules sont étudiées, alors que la plupart des recherches se font actuellement sur des cellules bidimensionnelles.
Cependant, la complexité de la biologie humaine ne peut pas toujours être appréhendée en deux dimensions et avec un seul type de cellule. “Certains médicaments vont fonctionner dans les cellules 2D. Ensuite, on se rend compte qu’ils ne fonctionnent pas dans les cellules 3D”, souligne le chercheur de l’Institut Pasteur.
L’utilisation de ces mini-organes offre donc de nouvelles possibilités pour mieux comprendre les stades d’une maladie, le fonctionnement et l’action d’une molécule pharmacologique et son éventuelle toxicité. Cela correspond également à la volonté de réduire le recours à l’expérimentation animale. Plus largement, pour l’équipe de Miria Ricchetti, ces organoïdes permettent d’étudier la gestation d’un cerveau humain malade. Avec à la clé, la possibilité de travailler avec tous types de maladies dégénératives.
Les organoïdes sont une révolution, pas seulement utilisée par l’Institut Pasteur. Des laboratoires du monde entier se consacrent à la recherche. Des « micro-organes » humains du côlon, de la prostate, du poumon, du sein ou du pancréas ont déjà été créés. Une étude internationale, publiée mercredi dans la revue scientifique Nature, montre notamment l’intérêt d’implanter des organoïdes du cerveau humain dans le cortex de jeunes rats, dans le but d’étudier des maladies psychiatriques. L’année prochaine, même des organoïdes de l’Institut Pasteur seront envoyés vers la Station Spatiale Internationale, afin de déterminer, à rebours, les effets au niveau moléculaire de la vie dans l’espace sur les cellules du cerveau humain.