Le modèle artificiel d'une imprimante 3D ressemble de plus en plus à de véritables alvéoles et peut être produit à grande échelle.
Avec l'apparition de nouveaux virus et les taux de mortalité élevés dus aux maladies pulmonaires, des modèles du système respiratoire humain sont nécessaires de toute urgence pour étudier l'évolution de la maladie et l'efficacité des médicaments. Cependant, en raison de la structure complexe d'un poumon, la création de tissu pulmonaire artificiel représente un défi majeur. Une nouvelle étude semble désormais avoir franchi le premier pas :les alvéoles d'une imprimante 3D.
L'équipe a créé un modèle pulmonaire en trois dimensions qui contient une variété de lignées cellulaires alvéolaires humaines, ou cellules qui composent les alvéoles. La nouvelle technique, également appelée bio-impression à jet d'encre, attire l'attention car elle permet la production future de tissus standardisés et orientés vers le patient, qui peuvent être produits en grande quantité. Le modèle peut être utilisé comme alternative aux modèles de test traditionnels pour les applications pathologiques et pharmaceutiques.
Lorsque nous respirons, il y a un échange d'oxygène et de dioxyde de carbone dans nos alvéoles (alvéoles). Cependant, la structure de ces vésicules est très complexe. L'équipe a cherché à créer un modèle qui imite cette structure. Le modèle de barrière alvéolaire à trois couches a une épaisseur de 10 micromètres, soit environ un cinquième de l'épaisseur d'un cheveu, et réagit à la présence de virus de la même manière qu'un tissu normal :l'exposition au virus de la grippe a provoqué une réponse antivirale du tissu imprimé. tissu voir.
Professeur de biologie cellulaire et d'immunologie des maladies pulmonaires Pieter Hiemstra (Centre médical de l'université de Leids) :« C'est une nouvelle technique passionnante qui contribue au remplacement des expérimentations animales et pourrait même jouer un rôle à l'avenir dans la production de tissus destinés à la transplantation. . De nombreuses études dans ce domaine ont été réalisées avec des tissus relativement simples (comme la peau), mais il y a encore peu d'expérience avec la bio-impression du tissu pulmonaire. C'est difficile, car la structure des voies respiratoires et des alvéoles est complexe.
«La grande chose est que le modèle alvéolaire se compose de lignées cellulaires qui sont quelque peu représentatives des types de cellules pertinents qui sont au cœur de l'alvéole. Cependant, la forme des alvéoles n'a pas été imitée et les capillaires (petits vaisseaux sanguins) manquent toujours. Les chercheurs ont cependant réalisé des infections expérimentales avec le virus de la grippe. Ce dernier est bien sûr également intéressant en cette période d'infections par le SARS-CoV-2.'
Professeur de pathologie pulmonaire Wim Timens (UMC Groningen) « Des méthodes comparables ont déjà été étudiées, y compris le « poumon sur puce ». Cependant, avec le poumon sur puce, vous dépendez du tissu dont vous disposez et vous êtes moins en mesure de le manipuler. Ce qui est nouveau dans ce modèle, c'est que, par exemple, vous pouvez également introduire certains morceaux d'ADN dans les cellules, afin qu'elles commencent à exprimer des molécules spécifiques. Vous pouvez, pour ainsi dire, choisir quoi mettre dans le modèle. Cela crée également des interactions cellule-cellule que vous avez également dans le corps. Le modèle peut être produit en grande quantité et nécessite également beaucoup moins de technologie que le poumon sur puce.
« Il est important d'être conscient qu'il s'agit d'un modèle :ce n'est pas un mini-organe qui correspond exactement à un vrai poumon, les lignées cellulaires se comportent différemment. Une bonne prochaine étape serait d'utiliser des cellules de patients en plus de ce modèle afin de se rapprocher de plus en plus d'un véritable modèle de maladie. En bref :joli modèle, bien travaillé et qui ajoute vraiment quelque chose. C'est quelque chose que beaucoup de chercheurs peuvent utiliser."
Source :Sciences avancées
