FOCUS – Prélever des cel­lules d’un patient, les insé­rer dans une puce et ainsi pou­voir réa­li­ser des tests bien moins inva­sifs. Voilà le prin­cipe des orga­noïdes sur puce qui per­met­tront demain de pro­po­ser une méde­cine per­son­na­li­sée en fonc­tion de chaque per­sonne. Voire, à long terme, d’ou­vrir la voie à la méde­cine régé­né­ra­tive. Une tech­no­lo­gie sur laquelle les cher­cheurs du CEA Grenoble se posi­tionnent déjà. Ils viennent ainsi de réus­sir à culti­ver des cel­lules de pan­créas sur une puce micro­flui­dique. L’objectif : exa­mi­ner leurs pro­prié­tés en vue d’a­mé­lio­rer le trai­te­ment du diabète.

Ils sont issus de cel­lules souches qui s’auto-organisent en « organes minia­tures ». Les orga­noïdes sur puce per­mettent ainsi de mimer la phy­sio­lo­gie des organes et d’en avoir une meilleure com­pré­hen­sion. Pour ce faire, ils doivent être inté­grés sur des puces micro­flui­diques. Un dis­po­si­tif com­posé de réseaux de micro­ca­naux¹dimen­sions de l’ordre du micron, pour per­mettre des échanges de fluides de la même façon qu’un corps humain.

Le résul­tat ? Un sys­tème micro­flui­dique – un rec­tangle de plas­tique de la taille d’une carte de cré­dit – qui per­met­tra de déve­lop­per à terme de nou­veaux trai­te­ments plus rapi­de­ment. Voire de pou­voir pro­po­ser des solu­tions de soin adap­tées à chaque patient.

Observation au micro­scope d’un orga­noïde sur puce. © L. Godart – CEA

Diminuer l’u­ti­li­sa­tion d’êtres vivants dans l’in­dus­trie pharmaceutique

La « puce » va repro­duire par­tiel­le­ment l’environnement d’un organe et ses fonc­tion­na­li­tés, y com­pris dans des condi­tions patho­lo­giques, en cas de can­cers. Les labo­ra­toires phar­ma­ceu­tiques suivent de prêt l’a­van­cée de ces travaux.

De fait, pou­voir tes­ter des médi­ca­ments sur des tis­sus vivants, per­met­tra de dimi­nuer l’u­ti­li­sa­tion de tes­teurs et d’a­ni­maux lors des phases de recherche. Or, l’in­dus­trie phar­ma­co­lo­gique, par exemple, uti­lise à l’heure actuelle envi­ron 80 mil­lions de sou­ris comme cobaye.

« C’est d’autant plus per­ti­nent aujourd’hui, avec l’émergence de bio­thé­ra­pie comme les vac­cins à ARN. Il faut donc pou­voir tra­vailler sur du maté­riel humain pour pou­voir tes­ter les nou­velles molé­cules, déclare Fabrice Navarro, chef du labo­ra­toire sys­tème micro­flui­dique et bio-ingé­nie­rie au CEA. Et c’est encore plus vrai en immu­no­thé­ra­pie puisque le sys­tème immu­ni­taire d’une sou­ris est tota­le­ment dif­fé­rent de ce qu’on peut avoir chez l’homme »

Des orga­noïdes sur puce pour faci­li­ter les essais cliniques

Pouvoir tes­ter la toxi­cité et l’ef­fi­ca­cité de « can­di­dats médi­ca­ments » avec des orga­noïdes sur puce, va donc amé­lio­rer le taux de suc­cès des essais cli­niques. En effet, cette tech­no­lo­gie est répli­cable faci­le­ment et per­met ainsi la mul­ti­pli­ca­tion des tests.

Car même si le vac­cin à ARN a été mis au point en un temps record²les labo­ra­toires tra­vaillaient depuis plus de 20 ans sur cette tech­no­lo­gie et ils ont ainsi pu l’a­dap­ter rapi­de­ment, la durée moyenne pour mettre sur le mar­ché un nou­veau médi­ca­ment est d’en­vi­ron 15 ans en France.