Des chercheurs suédois ont développé un dispositif à micro-échelle à implanter dans l’œil, qui présente de nouvelles opportunités pour le traitement cellulaire du diabète et d’autres maladies.
Visant à encapsuler des cellules pancréatiques productrices d’insuline et des capteurs électroniques, le dispositif imprimé en 3D a été développé par une équipe du KTH Royal Institute of Technology et du Karolinska Institutet. Les chercheurs ont rapporté les résultats de leurs travaux dans la revue Advanced Materials.
La collaboration entre KTH et Karolinska Institutet permet aux micro-organes, à savoir les îlots pancréatiques ou îlots de Langerhans, d’être positionnés avec précision dans l’œil sans avoir besoin de sutures. Il offre la possibilité d’une thérapie cellulaire, par exemple pour traiter le diabète de type 1 ou de type 2, en utilisant l’œil comme base.
Anna Herland, maître de conférences à la Division de Bionanotechnologie du SciLifeLab du KTH et du centre de recherche AIMES du KTH et du Karolinska Institutet, affirme que l’œil est idéal pour cette technologie car il ne possède pas de cellules immunitaires qui réagissent défavorablement lors de la première étape de l’implantation. Sa transparence permet une étude visuelle et microscopique de ce qui arrive à l’implant au fil du temps.
L’œil est notre seule fenêtre sur le corps, et il est immunitairement privilégié. »
Anna Herland, maître de conférences, Division de bionanotechnologie, SciLifeLab à KTH
Le dispositif est conçu comme une cale, d’environ 240 micromètres de long, permettant de fixer mécaniquement la structure à l’angle entre l’iris et la cornée dans la chambre antérieure de l’œil (ACE). L’ouvrage démontre la première fixation mécanique d’un dispositif dans la chambre antérieure de l’œil.
« Nous avons conçu le dispositif médical pour maintenir les mini-organes vivants dans une micro-cage et avons introduit l’utilisation d’une technique de porte battante pour éviter le besoin de fixation supplémentaire », explique Wouter van der Wijngaart, professeur à la Division des micro- et nanosystèmes. à KTH.
Lors de tests sur des souris, le dispositif a maintenu sa position dans l’organisme vivant pendant plusieurs mois, et les mini-organes se sont rapidement intégrés aux vaisseaux sanguins de l’animal hôte et ont fonctionné normalement, explique Herland.
Per-Olof Berggren, professeur d’endocrinologie expérimentale au Karolinska Institutet, a contribué à la recherche avec des années d’expérience dans la transplantation d’îlots de Langerhans dans la chambre antérieure de l’œil chez la souris.
« L’unité actuelle est unique et constituera entre autres la base de nos travaux continus visant à développer un microsystème intégré pour étudier la fonction et la survie des îlots de Langerhans dans la chambre antérieure de l’œil », explique Berggren. « Cela revêt également une grande importance translationnelle, car la transplantation d’îlots de Langerhans dans la chambre antérieure de l’œil chez l’homme fait l’objet d’essais cliniques chez des patients diabétiques. »
Herland affirme que la technologie surmonte un obstacle au développement de thérapies cellulaires, notamment celles contre le diabète. En effet, il n’est pas nécessaire de recourir à des méthodes invasives pour surveiller la fonction du greffon et guider les soins afin de garantir le succès de la transplantation à long terme.
« La nôtre constitue un premier pas vers des microdispositifs médicaux avancés capables à la fois de localiser et de surveiller le fonctionnement des greffes de cellules », dit-elle.
Elle affirme que la conception permet de positionner des mini-organes tels que des organoïdes et des îlots de Langerhans sans limiter l’apport de nutriments aux cellules.
« Notre conception permettra l’intégration et l’utilisation futures de fonctions d’appareils plus avancées telles que l’électronique intégrée ou la libération de médicaments. »
La recherche a été financée par SSF, la Fondation Knut et Alice Wallenberg, l’ERC, la Fondation familiale Erling Persson et la Fondation Jochnick, l’AIMES et la Fondation Novo Nordisk.
La déclaration de conflit d’intérêts de l’étude indique que Per-Olof Berggren est partenaire de Biocrine AB, qui fait également partie de l’étude.
