Trouver une alternative viable à l’expérimentation animale est l’un des efforts les plus importants actuellement en cours dans le monde médical. Non seulement, la méthode n’est pas si efficace, mais de nombreux médicaments qui semblent prometteurs lors des tests sur des rongeurs ne les sont plus du tout au cours des essais cliniques ultérieurs, et de plus, elle est aussi considérée comme contraire à l’éthique par de nombreuses personnes. Aujourd’hui, des chercheurs de l’Université de Toronto ont fait une percée, en créant une nouvelle plate-forme baptisée AngioChip, qui fournit une structure tridimensionnelle complexe sur laquelle le tissu peut être cultivé et qui imite les fonctions du corps humain.
L’idée des appareils « organ-on-a-chip » n’est certainement pas nouvelle – ils ont même gagné le design de l’année l’an dernier – mais AngioChip cherche à fournir une évolution significative du concept. Alors que les efforts précédents se sont appuyés sur une seule couche de cellules, le nouveau dispositif adopte une approche en trois dimensions.
Construit à partir d’un polymère appelé Pomac, qui est à la fois biodégradable et biocompatible, le dispositif est constitué de couches minces empilées l’une sur l’autre pour créer une structure 3D. Chaque couche est estampillée avec un motif de canaux, chacun mesurant 50 à 100 micromètres de large. A mesure que les couches sont ajoutées au dispositif, de la lumière UV est utilisée pour réticuler le polymère, liant chaque couche à celui-ci.
Une fois la construction terminée, la puce finie est baigné dans un liquide contenant des cellules vivantes, qui adhèrent au dispositif et commencent à se développer comme ils le feraient à l’intérieur du corps. La puce finie fonctionne à l’intérieur d’une boîte de culture cellulaire normale, et ne nécessite pas de pompes ou de lignes à vide.
En utilisant cette méthode, les chercheurs ont pu construire des versions du modèle de foie et de tissus cardiaques qui fonctionnent tout juste comme le véritable organe. Lorsque la puce a été ensemencée avec des cellules cardiaques, l’échafaudage de polymère s’est même contracté avec un battement régulier, à peu près comme le tissu cardiaque dans le corps.
Le tissu hépatique cultivé en laboratoire a été tout aussi impressionnant, produisant de l’urée et métabolisant les médicaments. De manière tout aussi remarquable, les différents tissus peuvent également être reliés entre eux par des vaisseaux sanguins, ce qui permet aux scientifiques d’observer les interactions entre eux.
Il est encore trop tôt pour l’affirmer, mais AngioChip pourrait bien être la prochaine étape de la technologie organ-on-a-chip, avec le potentiel d’un jour remplacer l’expérimentation animale. La complexité de la plate-forme permettrait de tester des médicaments pour déceler les effets secondaires potentiellement dangereux, travaillant non seulement avec les organes modélisés individuels, mais aussi avec le tissu lié, fournissant une meilleure image des effets dans tout le corps.
Les chercheurs pensent également que ces tissus cultivés en laboratoire pourraient un jour être implantés dans le corps pour réparer des organes endommagés, avec la biodégradation de l’échafaudage de polymère après quelques mois.
À l’heure actuelle, il faut beaucoup de temps pour fabriquer une seule AngioChip, car chaque dispositif est fabriqué à la main. À l’avenir, l’équipe se penchera sur des moyens de production en masse des puces, ce qui permettra des essais et une utilisation généralisés.
http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat4570.html
