L'association de la biologie synthétique et d'un algorithme de machine learning permet d'accélérer la création de mini-foies humains.
Image :Système vasculaire des organoïdes du foie. Plus les organoïdes se sont développés, plus les capillaires (rouges) sont apparus.
De nouveaux médicaments sont en plein développement. Cependant, de nombreuses espèces peuvent être toxiques pour le foie. De nombreux tests sur les animaux sont actuellement en cours pour déterminer la sécurité toxicologique du produit. Mais il semble y avoir une solution possible à cela :les mini-foies à croissance rapide du laboratoire.
Il semble possible d'activer et d'accélérer la maturation d'un mini-organe cultivé en laboratoire sans compromettre la précision ou la qualité. Par exemple, des scientifiques américains ont réussi à développer du tissu hépatique humain en dix-sept jours. Et après trois mois, le tissu était comparable au troisième trimestre de la grossesse. L'implantation de ces "mini-organes" chez des souris au foie défaillant a même prolongé la vie des animaux, écrivent les chercheurs dans Systèmes cellulaires .
D'autres groupes ont déjà tenté d'accélérer le processus de croissance des organes dans des boîtes de culture au moyen de facteurs de croissance, des substances qui sont normalement produites par l'organisme lui-même et qui jouent un rôle stimulant dans la production de tissus. Cependant, cette approche est très coûteuse et sujette aux erreurs. La manipulation génétique a permis à l'équipe de travailler plus précisément. Avec l'aide de l'intelligence artificielle, les gènes impliqués dans la maturation d'un foie humain ont été sélectionnés. Ces gènes ont alors pu être activés, ce qui a accéléré le développement du foie. Plus les organes devenaient matures, plus ils commençaient à ressembler à des foies humains naturels de taille normale.
'Pour les patients atteints de maladies du foie qui sont maintenant sur la liste d'attente pour une greffe du foie, ce développement n'est pas encore une issue'
Expert en recherche translationnelle sur le foie, Ruchi Bansal (Université de Twente) :« Les organes matures modifiés peuvent être utilisés pour diverses applications, telles que la modélisation de maladies, le développement de médicaments et peut-être même la transplantation d'organes à l'avenir. Étant donné que les cellules souches proviennent du propre corps du patient, il n'y a aucun risque de rejet de greffe et les risques associés aux médicaments à vie qui inhibent le système immunitaire sont également minimisés. Bien qu'il reste encore un long chemin à parcourir, cette étude donne certainement de l'espoir. J'attends avec impatience la mise en œuvre de cette méthode chez le premier humain et j'envisage donc un avenir passionnant avec une vie saine."
Professeur en médecine régénérative du foie Luc van der Laan (Erasmus MC) :« Pour les patients atteints de maladies du foie qui sont actuellement sur la liste d'attente pour une greffe du foie, ce développement n'est pas encore une solution. Je pense qu'il faudra des années avant que nous puissions développer des foies adultes de 1,5 kg à partir de cellules souches adaptées à la transplantation. Les expériences en boîte de culture sont assez impressionnantes. Les chercheurs utilisent des «cellules souches pluripotentes induites», un type spécial de cellules souches qui peuvent être reprogrammées et se développer en n'importe quel type de cellule. En conséquence, non seulement des cellules hépatiques peuvent se former, mais également des cellules qui forment le système des vaisseaux sanguins et les voies biliaires.'
Van der Laan poursuit:«Pour le moment, je m'attends à ce que les applications les plus importantes du modèle soient la recherche toxicologique. Jusqu'à présent, les expérimentations animales ont principalement été faites pour déterminer la toxicité des médicaments, et une souris ne correspond pas toujours à l'homme. Un plateau de culture avec du tissu humain qui fonctionne bien ouvre donc de nouvelles portes. »
