Cultiver des mini-organes viables en laboratoire pourrait ouvrir de nouvelles voies pour appréhender le développement de différentes maladies ou tester de nouveaux traitements. En ce sens, une équipe de chercheurs vient de faire une percée en proposant les organoïdes gastriques les plus avancés à ce jour.
Les cultures cellulaires et autres modèles animaux ont permis de faire des avancées considérables dans le domaine médical. Toutefois, les résultats ne se traduisent pas toujours chez les humains. Un proxy plus proche est celui des organoïdes cultivés en laboratoire. Imaginez de minuscules organes tridimensionnels cultivés à partir de cellules souches.
Au cours de ces dernières années, des progrès notables ont été réalisés dans ce domaine encore nouveau. Il y a deux ans, des chercheurs avaient notamment annoncé avoir fait pousser avec succès de petits foies humains génétiquement modifiés dans le but d’imiter la progression de la stéatose hépatique non alcoolique, une maladie qui se caractérise par un excès de graisse dans le foie.
Plus récemment, des chercheurs du centre médical de l’hôpital pour enfants de Cincinnati ont fait une autre avancée majeure en proposant les organoïdes gastriques les plus avancés. Leurs travaux sont publiés dans la revue Cell Stem Cell.
Des mini-estomacs qui produisent de l’acide
Pour développer ces mini-estomacs, les chercheurs se sont appuyés sur trois types de cellules. L’équipe a commencé avec des cellules souches pluripotentes humaines. Pour faire simple, ces cellules sont capables d’être reprogrammées dans leur état embryonnaire. À ce stade, les chercheurs peuvent ensuite les inciter à devenir le type de cellule qu’ils souhaitent.
En l’occurrence ici, les scientifiques les ont cultivés dans les trois couches germinales primaires nécessaires au développement normal de l’estomac : les précurseurs entériques neurogliaux, mésenchymateux et épithéliaux.
« À partir de ceux-ci, nous avons généré des tissus gastriques contenant des glandes productrices d’acide, entourés de couches de muscles lisses contenant des neurones entériques fonctionnels qui contrôlaient les contractions du tissu gastrique antral modifié« , résume Alexandra Eicher, principale auteure de l’étude.
Après environ trente jours de développement, les chercheurs ont transplanté leurs organoïdes chez des souris. Là, alimentées par le flux sanguin et profitant de plus d’espace, les structures se sont plus développées qu’elles ne l’auraient fait en culture cellulaire, devenant mille fois plus grosses.
Selon les auteurs de l’étude, ces mini-organes auraient même développé d’autres caractéristiques qui n’auraient autrement pas pu voir le jour comme une glande de Brunner, une structure capable de sécréter une solution alcaline protégeant la partie supérieure de l’intestin de l’acidité de l’estomac.
L’équipe suggère que leur technique de croissance à partir de plusieurs cellules précurseurs pourrait être appliquée à d’autres mini-organes. À terme, l’objectif serait de produire des organes entiers et de taille normale. Ces structures pourraient ensuite permettre de répondre à la demande de transplantation, d’analyser plus facilement le développement de maladies ou de sonder la réponse de certains traitements.
