Des chercheurs de l’Université de technologie de Vienne (Autriche) annoncent avoir réussi à créer en laboratoire une barrière placentaire artificielle sur une puce, grâce à un procédé d’impression 3D haute résolution. De quoi permettre une étude plus précise de cet organe très complexe.
Le placenta a une tâche essentielle : il doit assurer l’échange de substances importantes entre la mère et l’enfant à naître, tout en empêchant d’autres substances de passer. Jusqu’à présent, la perméabilité du placenta n’avait pas été totalement comprise. En ce sens, l’Université de Technologie de Vienne a récemment produit un modèle de placenta artificiel, qui ressemble de très près à l’organe naturel. Grâce à un procédé d’impression 3D, les chercheurs ont été en mesure de produire des membranes d’hydrogel personnalisées directement dans les puces microfluidiques, qui sont ensuite remplies de cellules placentaires.
La prouesse pourrait par exemple, permettre de mieux appréhender l’échange de glucose entre la mère et l’enfant. « Le transport de substances à travers les membranes biologiques joue un rôle important dans divers domaines de la médecine », explique le professeur Aleksandr Ovsianikov, de l’Institut de science et technologie des matériaux de l’Université de technologie de Vienne. « Celles-ci incluent la barrière hémato-encéphalique, l’ingestion d’aliments dans l’estomac et l’intestin, ainsi que le placenta ».
De nombreuses études montrent par ailleurs que les maladies chez la mère – telles que le diabète – peuvent avoir un impact sur l’enfant à naître. Une pression artérielle élevée peut également affecter le transport de substances vers le fœtus. Difficile néanmoins d’étudier tous ces processus directement en action.
L’idée consiste donc à répliquer en laboratoire des structures d’organes sur des puces compactes, afin d’examiner des aspects importants de leur fonction dans des conditions contrôlées. « Notre puce se compose de deux zones : l’une représente le fœtus, l’autre la mère », explique Denise Mandt, co-auteure de l’étude. « Nous utilisons un procédé d’impression 3D spécial pour créer une partition entre eux – la membrane artificielle du placenta ». En se basant sur le modèle du placenta naturel, « nous produisons une surface avec de petites villosités incurvées, poursuit Aleksandr Ovsianikov. Les cellules placentaires peuvent alors le coloniser, créant une barrière très similaire au placenta naturel ».
La création de « mini-organes humains » sur une puce devrait à terme se démocratiser, et permettre le développement d’approches thérapeutiques spécifiques aux patients. La méthode se présente également comme une alternative naturelle aux expériences menées sur les animaux.
Vous retrouverez tous les détails de cette étude dans l’International Journal of Bioprinting.
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