Les organes de demain naissent au laboratoire

Étudier au laboratoire ce qui se passe à l’intérieur de notre corps, c’est possible grâce aux organoïdes. « Nées au cours des dix dernières années, ces structures cellulaires tridimensionnelles reproduisent la micro-anatomie d’un organe et ses fonctionnalités, présente Maxime Mahé, chercheur spécialisé dans les pathologies digestives au laboratoire TENS¹ à Nantes. Elles sont capables de s’auto-renouveler et de s’auto-organiser. »

Premier intestin innervé

En 2016, Maxime Mahé, son équipe et des chercheurs américains² ont produit un intestin innervé. Une première mondiale ! « Nous avons utilisé des cellules souches humaines pluripotentes. Elles ont la capacité de se multiplier à l’infini et de se différencier dans tous les types de cellules qui composent un organisme adulte. » Ces cellules souches ont été cultivées dans un milieu nutritif particulier, constitué de facteurs de croissance, leur permettant de devenir des cellules intestinales et de donner naissance aux premiers organoïdes gastro-intestinaux. Mais ils ne possédaient pas encore de système nerveux, notre fameux second cerveau³ ! Une manipulation technologique supplémentaire a donc été nécessaire : « Des cellules nerveuses, cultivées en parallèle, ont été introduites dans le milieu de culture des cellules intestinales. Ainsi nous avons pu créer un tissu humain ressemblant à l’intestin fœtal en développement. »

THOMAS LOUAPRE / DIVERGENCE 
Cultures d'organoïdes intestinaux humains observées au microscope.

Par la suite, la transplantation de ces mini-intestins chez des souris a été un succès. Les tissus sont fonctionnels et structurés d’une manière remarquablement similaire à celle d’un intestin humain. Aujourd’hui, il est possible de créer des organoïdes pour quasiment tous nos organes : pancréas, cœur, poumons... Et de les personnaliser. « À partir de cellules prélevées chez un patient, on peut recréer l’organoïde correspondant. » Et d’ici à la transplantation d’un organoïde sain chez un patient malade il n’y a qu’un pas ! « La perspective d’une médecine régénérative et personnalisée est envisageable. »

Avènement du bioprinting

Les organoïdes restent pour l’instant des ersatz d’organes. Mais l’avènement du bioprinting, procédé de fabrication de tissus biologiques grâce à l’impression 3D, permettra de faire évoluer cette technologie en créant des réplicats d’organes au laboratoire. Peut-on alors imaginer greffer demain un cerveau ou un cœur artificiel super performant ? « Technologiquement nous n’y sommes pas encore. La recherche sur les organoïdes soulève d’ailleurs de nombreuses questions réglementaires et éthiques auxquelles tente de répondre le projet européen Hybrida⁴. » Pour le moment, le champ des possibles reste grand ouvert…