Des chercheurs du Irving Medical Center du 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 sont à la base des modèles de maladies : cependant, le corps humain est composé d'une variété de types de tissus qui communiquent physiologiquement. En conséquence, les scientifiques cherchent à développer des systèmes d'organes sur puce capables d'imiter plusieurs organes du corps humain et de fournir plus d'informations sur l'évolution de la maladie 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 aussi "connectés" les uns aux autres. Comme, comment? D'un "flux sanguin" 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 "suspecté" 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 les «mini-organes» sur la puce multi-organes, et a étudié ses effets.
Les résultats
"Nous avons identifié quelques marqueurs moléculaires précoces de la cardiotoxicité, l'effet secondaire majeur du médicament. La puce multi-organes a été corrigée pour prédire la cardiotoxicité et la cardiomyopathie. Des facteurs qui obligent souvent les médecins à réduire les doses de doxorubicine ou même à arrêter le traitement", explique le chef de projet Gordana Vunj Vunjak-Novakovic.
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 multi-organes pour étudier les métastases du cancer du sein et de la prostate, les effets de l'ischémie sur d'autres organes, etc. D'autres études porteront sur l'impact du Covid sur le cœur, les poumons et le système vasculaire.
