Chercheurs du centre médical Irving L'Université de Columbia ils ont développé un système d'organes sur puce composé de tissus cardiaques, hépatiques, osseux et cutanés humains et de cellules immunitaires : un mini modèle multi-organes du corps humain.
Les tissus modifiés constituent la base des modèles de maladies : cependant, le corps humain est composé de divers types de tissus qui communiquent physiologiquement. En conséquence, les scientifiques tentent de développer des systèmes d’organes sur puce capables d’imiter davantage d’organes dans le corps humain et de fournir davantage d’informations sur l’évolution des maladies et l’effet des médicaments.
Puce multi-organes, le corps humain miniaturisé
Le système multi-organes sur une puce a la taille d’une lame de microscope. Les différents « mini-organes » sont issus de la même lignée cellulaire que les cellules souches pluripotentes induites par l’homme. Et ils sont également « connectés » les uns aux autres. Comme, comment? Issu d’une « circulation sanguine » de cellules immunitaires.
A quoi cela servira-t-il ? A plusieurs choses : entre autres, étudier les médicaments anticancéreux. Le premier à tester est le Doxorubicine, largement utilisé et « soupçonné » de produire des effets indésirables.
L’équipe a développé un modèle informatique pour simuler l’absorption, la distribution, le métabolisme et la sécrétion de ce médicament à travers des « mini-organes » sur la puce multi-organes, et a étudié ses effets.
Les résultats
« Nous avons identifié certains premiers indicateurs moléculaires de cardiotoxicité, le principal effet secondaire du médicament. La puce multi-organes permettait de prédire correctement la cardiotoxicité et la cardiomyopathie. Des facteurs qui obligent souvent les médecins à réduire les doses de doxorubicine, voire à arrêter le traitement », explique le chef de projet. Gordana Vunj Vunjak-Novaković.
Des modèles informatiques peuvent être utilisés dans de futures études pour prédire avec précision les effets d'autres médicaments. Plus : pour aider à interpréter les effets dans les essais cliniques.
L’équipe étudie actuellement des variantes de la puce multiorganique pour étudier les métastases du cancer du sein et de la prostate, les effets de l’ischémie sur d’autres organes et bien plus encore. D’autres études examineront l’impact du Covid sur le cœur, les poumons et le système vasculaire.
