À quoi servent les organoïdes, ces organes humains créés en laboratoire ?
Les organes humains miniatures, appelés "organoïdes", pourraient révolutionner la recherche médicale et limiter le recours à l’expérimentation animale. Mais comment sont-ils fabriqués et utilisés ? Reportage.
De minis cerveaux humains baignant dans un liquide. Cette scène ressemble à un scénario de science-fiction, mais elle est pourtant bien réelle et se déroule au laboratoire Sup'Biotech-CEA, en région parisienne, où des organoïdes sont fabriqués.
La matière première des scientifiques n'est visible qu'au microscope. Il s'agit de cellules de peau humaine. "Ces cellules de peau dans cette boîte sont plusieurs dizaines de milliers. C’est notre matériel de départ pour pouvoir faire les cellules-souches", explique Franck Yates, enseignant chercheur au laboratoire.
Une colonie de cellules-souches
Les cellules-souches sont l’état originel des cellules, avant qu’elles se différencient en n’importe quelle cellule du corps. Pour les obtenir, un virus est inoculé dans les cellules de peau, il les modifie génétiquement.
Au bout de plusieurs semaines, les cellules sont transformées.
"On obtient une colonie de cellules-souches. Elle est composée de milliers de cellules et, c’est avec ces cellules, qu’on va pouvoir travailler et faire notamment des organoïdes", explique Thomas Lemonnier, enseignant chercheur au même laboratoire.
Les cellules-souches, qui sont maintenues au chaud dans une boîte sécurisée, partent pour l’Institut Pasteur. Là-bas, les recherches portent sur une maladie neurodégénérative rare qui provoque un vieillissement précoce.
Des organoïdes de "cerveau" humain
Les cellules-souches doivent donc devenir des organoïdes de cerveau. L’ordre leur est envoyé à travers leur nourriture :"Ce sont des nutriments et des molécules qui sont présents naturellement dans le cerveau et qui vont aider à la différenciation vers un tissu qui va ressembler au cerveau humain", explique Tara Fournier, doctorante en biologie à l'Institut Pasteur.
Au bout de deux à trois semaines d’incubation, les organoïdes sont là : à la fois ceux issus de peau de patients sains, et ceux issus de peau de patients malades. Tous équivalents au cerveau d’un fœtus de 24 semaines.
"Notre but est de comparer les organoïdes de patients sains avec les organoïdes de patients qui présentent un vieillissement accéléré et une neurodégénérescence. On observe notamment une différence de taille entre ces deux types d'organoïdes", commente Tara Fournier.
Comprendre et soigner la maladie
Au-delà de la taille, c’est tout le développement à un stade précoce du cerveau malade qui peut être observé. Avant les organoïdes, il était impossible de le voir.
"Le modèle animal ne marche pas, on n'avait pas ça. Et évidemment, on ne peut pas prendre un morceau de cerveau d’un patient donc c’est le mieux qu’on a pour l’instant, pour pouvoir mimer ce qui peut se passer au niveau d’une structure cérébrale", explique Miria Ricchetti, cheffe de laboratoire à l'Institut Pasteur.
Bien qu’encore imparfaits, ces avatars de cerveaux pourraient, à terme, permettre de comprendre l’apparition de la maladie et de trouver le traitement le plus efficace.