La recherche sur organoïdes cela révolutionne la façon dont nous étudions les organes humains. Ces petits modèles miniatures, de quelques millimètres, nous permettent d'observer de près comment les tissus se développent et ce qui se passe lorsqu'ils tombent malades. Une équipe de chercheurs allemands est allée plus loin et a créé le premier organoïde à combiner le développement cardiaque et la production sanguine.
Le développement d’un cœur miniature
Un cap exceptionnel a été franchi dans les laboratoires de recherche Leibniz pour la biotechnologie et les organes artificiels de École de médecine de Hanovre. L'équipe dirigée par le Dr Robert Zweigerdt a développé un organoïde cardiaque capable de générer du sang, ouvrant ainsi de nouvelles frontières dans la compréhension du développement embryonnaire humain.
L'organoïde a été créé à partir de cellules souches pluripotentes humaines, des éléments cellulaires dotés de propriétés uniques qui peuvent être cultivés indéfiniment et se différencier en n’importe quel type de cellule. Grâce à l’utilisation de signaux biologiques et chimiques intégrés dans une matrice d’hydrogel, les chercheurs ont pu guider ces cellules vers la formation d’agrégats tridimensionnels.
Le processus prend entre 10 et 14 jours, au cours desquels se développent des structures complexes composées d’au moins sept types de cellules et de tissus différents et clairement organisés. Je suis particulièrement frappé par la façon dont ce mini-organe reproduit fidèlement la structure en couches du cœur embryonnaire.
Organoïde cardiaque, un modèle innovant pour la recherche
Le docteur Miriana Dardano, premier auteur de l'étude publiée dans Biologie cellulaire de la nature (je mets le lien ici), a expliqué comment l'équipe a réussi à ajouter une couche endothéliale dense à l'organoïde cardiaque, qui tapisse les vaisseaux sanguins et d'où émergent les cellules progénitrices du sang.
Ce résultat représente le premier modèle humain de ce type qui combine tous les tissus suite au développement embryonnaire. Le docteur Lika Drakhlis, co-responsable de la recherche, souligne comment cette étude permet à d'autres chercheurs d'étudier l'interaction entre différents tissus au cours de l'hématopoïèse en culture cellulaire.
Les organoïdes s’avèrent des outils précieux non seulement pour la recherche fondamentale, mais également pour étudier des maladies telles que le COVID-19, qui affecte à la fois le cœur et les vaisseaux sanguins. Dans certains cas, ces modèles peut s'avérer plus efficace que les études sur les animaux, puisque les résultats sont plus facilement transférables aux humains.
Perspectives d'avenir
Le principe de production d'organoïdes développé par l'équipe s'est avéré aussi flexible qu'un jeu de construction. Les chercheurs de LÉBAO ils travaillent déjà sur un nouveau protocole de différenciation pour convertir les cellules souches pluripotentes en cellules provenant d'autres organes.
"Dans certains cas, cela fonctionne encore mieux que les modèles animaux, par exemple, car ceux-ci sont soumis à d'autres influences biologiques et les résultats ne peuvent être transférés à l'homme que dans une mesure limitée", explique l'un des scientifiques.
Cette technologie ouvre la voie au développement d’un nouveau modèle organoïde multi-tissus pour la future recherche médicale. L’équipe explore déjà des applications au-delà du cœur et du sang, dans le but de créer une plateforme de plus en plus complète pour étudier les maladies et développer de nouvelles thérapies.
La capacité de ces organoïdes à simuler simultanément le développement cardiaque et la production sanguine représente un tournant dans la recherche biomédicale. Je suis ravi de réfléchir aux applications potentielles de cette technologie, de la compréhension des maladies cardiaques au test de nouveaux médicaments en passant par le développement de thérapies personnalisées.
Continuez votre bon travail, chers chercheurs : merci. Du fond du cœur, évidemment.
