La culture de tissus miniatures ressemblant à des organes en laboratoire est déjà à notre portée. Aujourd’hui, des chercheurs japonais ont mis au point une nouvelle approche qui permet de cultiver plus facilement et plus efficacement des mini-organes intestinaux en laboratoire. Cela est très prometteur pour la médecine régénérative.
Dans une étude publiée en novembre dans Méthodes des rapports de celluledes chercheurs de l’Université médicale et dentaire de Tokyo (TMDU) révèlent que l’application de quelques techniques de laboratoire spécialisées produit des tissus ressemblant à des intestins de taille et de composition prévisibles.
Les organoïdes sont des boules de cellules ressemblant à des organes qui sont cultivées en laboratoire à partir de sphéroïdes (encore des boules plus petites) de cellules humaines et imitent les propriétés de l’organe à partir duquel la cellule « semence » a été prélevée. Les organoïdes sont utilisés pour étudier la fonction des organes en laboratoire et sont également des outils prometteurs dans le domaine de la médecine régénérative.
« Il existe des méthodes établies pour cultiver des organoïdes intestinaux humains (HIO) à partir de cellules souches pluripotentes induites (iPSC) », déclare Junichi Takahashi, premier auteur de l’étude. « Cependant, ces techniques sont difficiles à réaliser. Elles se traduisent par des sphéroïdes de tailles variables et sont limitées par les conditions de croissance, ce qui peut entraîner des sphéroïdes déformés et malsains au fil du temps. »
Pour développer un moyen plus robuste et cohérent de générer des HIO, les chercheurs ont exploré l’utilisation de plaques de culture cellulaire fabriquées avec un polymère à très faible attachement pour encourager les cellules à se détacher et à se développer en suspension. Ils ont également testé les effets de la croissance des sphéroïdes résultants dans un bioréacteur, un incubateur spécialisé qui maintient le milieu de croissance en circulation constante pour améliorer la santé des cellules.
« En utilisant notre technique, nous avons pu faire pousser des sphéroïdes d’une taille prévisible et cohérente qui pourrait être modifiée en modulant le nombre de cellules ensemencées dans les plaques », explique Tomohiro Mizutani, auteur correspondant de l’étude. « De plus, le transfert des sphéroïdes dans un bioréacteur leur a permis de grossir encore plus, en HIO sains. »
Ces organoïdes étaient entourés de mésenchyme, qui est un type de tissu trouvé entre les organes du corps humain. Fait important, lorsque les organoïdes ont été transplantés chez des souris, ils ont continué à se développer et à se différencier, développant une architecture tissulaire complexe reflétant celle de l’intestin mature.
« Nos résultats montrent que le tissu intestinal peut être généré à partir de HIO dérivés d’iPSC en induisant des sphéroïdes en suspension et en les faisant mûrir dans un bioréacteur », explique Takahashi.
Étant donné que des tissus intestinaux plus complexes ont été générés à l’aide de techniques traditionnelles, il est probable que cette nouvelle approche pourrait être facilement adaptée pour créer des organoïdes plus complexes, tels que des tissus intestinaux contenant des vaisseaux sanguins ou des nerfs. Ces tissus cultivés en laboratoire seront inestimables pour les applications de médecine régénérative à l’avenir.
Plus d’information:
Junichi Takahashi et al, Culture en suspension dans un bioréacteur rotatif pour une génération efficace d’organoïdes intestinaux humains, Méthodes des rapports de cellule (2022). DOI : 10.1016/j.crmeth.2022.100337
Fourni par l’Université médicale et dentaire de Tokyo