Les études de laboratoire sur les tissus pulmonaires nécessitent généralement le prélèvement de grandes quantités de tissus humains ou animaux. Aujourd’hui, des scientifiques de la faculté de médecine de l’Université de Fribourg ont réussi, en collaboration avec des chercheurs américains, à générer de minuscules quantités de tissu pulmonaire, appelés organoïdes, à partir de quelques cellules corporelles en laboratoire. Le tissu forme une structure tridimensionnelle au fur et à mesure de son développement, avec les minuscules poils à la surface typiques du tissu pulmonaire. Ces organoïdes peuvent jouer un rôle important dans les recherches futures sur les maladies pulmonaires, le développement de médicaments ou la médecine personnalisée. Les chercheurs ont publié leur méthode dans la version en ligne du Journal américain de physiologie.
« La méthode que nous avons développée pour la croissance du tissu pulmonaire est simple et peu coûteuse et est très efficace pour reproduire des aspects biologiques importants », déclare le chercheur principal de Fribourg, le Dr Peter Walentek, chef du groupe de recherche Emmy Noether à la faculté de médecine de l’Université de Fribourg et chercheur à le Centre Médical – Université de Fribourg.
En outre, il est membre du Cluster of Excellence Center for Integrative Biological Signaling Studies de l’Université de Fribourg. L’étude a été dirigée par des scientifiques de l’Université de Californie à San Francisco, aux États-Unis, en étroite collaboration avec les chercheurs de Fribourg. Ils ont combiné des cellules pulmonaires avec deux messagers après deux semaines de culture en laboratoire, après quoi les cellules souches ont été influencées positivement et les organoïdes se sont formés. Jusqu’à présent, ce processus comportait de nombreuses étapes. Par exemple, les cellules qui avaient d’abord été prélevées devaient être amenées à l’état embryonnaire au moyen de méthodes compliquées. De plus, jusqu’à présent, l’extérieur du tissu de ces organoïdes était toujours dirigé vers l’intérieur et ressemblait beaucoup moins au modèle naturel.
Les organoïdes permettent une planification individuelle des thérapies
Les cellules de patients atteints de fibrose kystique, une maladie pulmonaire, ont conduit au développement d’organoïdes altérés de manière caractéristique en laboratoire. « À l’avenir, cette méthode simple pourrait même nous permettre de faire pousser les tissus de patients pulmonaires individuels en laboratoire, afin de tester à l’avance, espérons-le, si une thérapie est efficace ou non », déclare Walentek. De plus, les scientifiques peuvent utiliser l’organoïde pour étudier le développement de tissus pulmonaires sains et précisément comment les changements génétiques affectent, par exemple, la formation de minuscules structures ressemblant à des cheveux appelées cils.
La malformation de ces cils entraîne non seulement des maladies pulmonaires mais aussi, entre autres, des maladies rénales génétiques, que nous étudions au Centre de recherche collaborative NephGen (SFB1453). »
Dr Peter Walentek, chercheur principal de Fribourg
La méthode offre une alternative aux modèles animaux
Jusqu’à présent, le développement sain du tissu pulmonaire et les maladies pulmonaires génétiques étaient souvent étudiés dans des modèles animaux. La méthode nouvellement établie devrait être en mesure de remplacer certaines de ces études : « La croissance de tissus sous leur forme tridimensionnelle naturelle en laboratoire est un moyen important de réduire l’utilisation d’animaux dans la recherche. C’est une autre raison pour laquelle cette recherche est si importante ». « , déclare le professeur Dr Lutz Hein, doyen de la faculté de médecine de l’Université de Fribourg.
