Grâce aux intestins miniatures cultivés en laboratoire, les chercheurs de l'Université d'Uppsala ont cartographié avec succès la façon dont les bactéries Shigella agressives infectent l'intestin humain. L'étude ouvre la porte à l'utilisation de mini-organes humains en culture pour étudier un large éventail d'autres infections graves.
Comprendre comment les bactéries spécifiques à l'homme nous rendent malades, car les animaux de laboratoire reflètent rarement la physiologie humaine. Dans une nouvelle étude publiée dans Génétique de la nature, Les chercheurs montrent qu'il est désormais possible d'utiliser des mini-organes cultivés pour cartographier comment les bactéries colonisent la muqueuse intestinale humaine. L'équipe s'est concentrée spécifiquement sur Shigella, une bactérie qui provoque une inflammation intestinale grave chez l'homme et est responsable de plus de 200 000 décès par an, en particulier chez les jeunes enfants.
Pour la première fois, nous avons pu cartographier les gènes dont Shigella a besoin pour provoquer une infection à l'aide d'un modèle humain qui imite les tissus intestinaux. L'étude démontre également que les mini-organes humains cultivés peuvent désormais être utilisés pour étudier une variété d'infections graves, en particulier celles pour lesquelles le manque de modèles animaux de laboratoire a déjà limité la recherche. «
Maria Letizia di Martino, chercheuse, l'un des principaux auteurs de l'étude
Modèles intestinaux dérivés de cellules souches
Les bactéries de Shigella sont des agents pathogènes invasifs qui attaquent les tissus du corps en utilisant une variété d '«armes» pour envahir la muqueuse intestinale et manipuler les fonctions du système immunitaire du corps. Dans la présente étude, les chercheurs se sont concentrés sur l'identification des gènes responsables de la production de ces armes. Pour ce faire, ils ont généré des organoïdes intestinaux – des modèles intestinaux miniatures cultivés à partir de cellules souches humaines purifiées à partir de déchets chirurgicaux. Ils ont ensuite utilisé une méthode qui élimine aléatoirement les gènes bactériens et a testé comment ces changements ont affecté la capacité de Shigella à infecter le modèle intestinal humain. Cette approche a permis à l'équipe de générer la première carte complète des gènes que Shigella utilise pour envahir le tissu intestinal humain. La stratégie que cette bactérie utilise pour attaquer les tissus informe également sur la façon dont d'autres bactéries dangereuses – qui partagent des armes similaires – peuvent infecter les voies pulmonaires et urinaires, par exemple.
« Shigella a environ 5 000 gènes, mais nous avons constaté que seulement environ 100 d'entre elles sont nécessaires pour que la bactérie colonise les tissus et provoque une infection agressive. Cette liste est une mine d'or pour comprendre la progression des infections et pour développer de nouveaux traitements qui peuvent` `désactiver 'le comportement pathogène de la bactérie ».
L'étude est une collaboration entre l'Université d'Uppsala, Uppsala University Hospital, le Helmholtz Institute for RNA Infection Research (HIRI) en Allemagne, l'Université de Toronto au Canada et l'Université Umeå.
