Des chercheurs au Japon ont reproduit des cellules cancéreuses à partir de tissus vésicaux malades chez le chien, minimisant ainsi l'utilisation de produits coûteux à base de cellules souches. Les cellules tumorales synthétisées permettent aux scientifiques de diagnostiquer le cancer et d'optimiser le traitement sans soumettre le patient aux rigueurs fastidieuses des essais et erreurs de chimiothérapie.
L'équipe de recherche dirigée par le professeur adjoint principal Tatsuya Usui du Laboratoire de pharmacologie vétérinaire de l'Université d'agriculture et de technologie de Tokyo a publié ses conclusions dans la revue Rapports scientifiques le 10 juin 2020.
Les organoïdes sont une niche dans le domaine en plein essor de la bio-impression 3D, qui comprend une écurie croissante de processus chimiques et biologiques qui génèrent des tissus vivants à utiliser dans la recherche et les procédures médicales.
Actuellement, la bio-impression 3D cliniquement viable est limitée à des structures simples comme une petite parcelle de peau, de graisse ou de cartilage. En fin de compte, la communauté médicale espère générer des organes de remplacement viables, éliminant ainsi le besoin de donneurs de greffe.
L'équipe du professeur Usui a entrepris de créer un type d'organoïdes sans utiliser de suppléments stimulant les cellules et de Matrigel, un produit coûteux dérivé de cellules souches récoltées à partir de rongeurs génétiquement modifiés.
La rareté des produits de bioimpression 3D en fait un mauvais choix pour la recherche à une échelle qui donnerait des diagnostics de cancer en temps opportun et de nouveaux traitements.
Pour étudier cette nouvelle approche de culture cellulaire, les chercheurs se sont concentrés sur le cancer de la vessie chez les chiens, une maladie qui survient à un rythme similaire à celui des humains.
Ils ont capturé des cellules malades vides dans l'urine des chiens et les ont reproduites à l'aide d'un nouveau processus qui génère des corps imitant suffisamment les caractéristiques clés des cellules tumorales d'origine pour qu'elles puissent être utilisées efficacement pour diagnostiquer la maladie et identifier les traitements possibles.
L'équipe a créé les organoïdes en cultivant les cellules malades capturées dans un milieu riche en protéines.
Il est intéressant de noter que nous avons pu développer des cellules organoïdes en utilisant des techniques peu éloignées du processus de bioimpression 3D traditionnel et complet – une sorte de processus 2.5D – tout en produisant la plupart des caractéristiques organoïdes 3D, ce qui signifie que nous pourrions potentiellement produire des biomatériaux moins chers pour les tests et recherche sans compromettre beaucoup la précision. «
Tatsuya Usui, professeur adjoint principal, Laboratoire de pharmacologie vétérinaire, Université d'agriculture et de technologie de Tokyo
Une fois que l'équipe a réussi à créer des organoïdes à partir des cellules malades des chiens, ils ont testé leur réponse à trois médicaments anticancéreux courants ainsi qu'à plusieurs anticorps. Ils ont ensuite appliqué un conservateur aux échantillons de l'étude, interrompant essentiellement les processus de traitement pour analyser les résultats.
Ils ont également inversé le processus, générant des cellules organoïdes 3D en utilisant la bio-impression traditionnelle, puis les ont plantées chez la souris. Les cellules sont devenues des tumeurs comme prévu, ce qui donne à l'équipe des preuves supplémentaires que les organoïdes 2.5D peuvent être un moyen de recherche précis et efficace.
« Nous sommes convaincus que notre méthode fera une percée dans le diagnostic et le traitement du cancer de la vessie chez les animaux et les humains, car elle réduit efficacement le temps de culture, la manipulation, le gel et les coûts des suppléments de milieu, et peut donc être une plate-forme importante pour le développement d'un nouveau traitement du cancer de la vessie « , a déclaré Usui.
La source:
Université d'agriculture et de technologie de Tokyo
Référence de la revue:
Abugomaa, A., et al. (2020) Mise en place d'un modèle de culture organoïde 2.5D utilisant la culture organoïde du cancer de la vessie 3D. Rapports scientifiques. doi.org/10.1038/s41598-020-66229.
