Petits organes, grands espoirs

Tout au long de la journée, on voit des titres tels que « Un nouveau médicament a stoppé la progression de la maladie chez la souris ! » dans de nombreux développements scientifiques qui apparaissent sur les réseaux sociaux. C’est probablement vrai. Mais ces articles omettent de mentionner que seulement 10 % des médicaments efficaces chez la souris sont finalement testés sur l’homme. Le taux de réussite de ces médicaments est de 5 à 10 %. Autrement dit, seulement 1 % des médicaments testés « sur la souris » sont approuvés par les autorités et arrivent en pharmacie.

Les raisons sont multiples. L'une d'elles réside dans les différences de métabolisme et de système immunitaire entre la souris et l'homme. De plus, la maladie ciblée par le traitement est induite artificiellement chez la souris et, dans la plupart des cas, sa cause profonde est connue. Chez l'homme, cependant, la cause de la maladie peut varier d'une personne à l'autre ou avoir des causes multiples. La diversité génétique au sein de la population humaine constitue également un défi pour les développeurs de médicaments.

Il est tout à fait raisonnable de commencer les tests avec des souris génétiquement similaires à 85 % aux humains. Mais la science vise toujours 100 %. C'est pourquoi les scientifiques recherchent des méthodes alternatives depuis des années. L'une de ces pistes mène aux organoïdes. Ces « mini-organes », cultivés en boîtes de Petri, ouvrent la voie à des rêves ambitieux comme la compréhension des maladies, le test de médicaments et même, un jour, la suppression des greffes d'organes.

MINI ORGUES

Les organoïdes sont des assemblages cellulaires tridimensionnels développés à partir de cellules souches qui reproduisent partiellement les propriétés structurelles et fonctionnelles d'organes réels. Les cellules de ces boîtes de Petri s'auto-organisent pour former des structures tissulaires ou organiques, comme si elles étaient présentes dans le corps, fonctionnant comme une version miniature d'un foie, d'un intestin ou d'un cerveau.

Les cellules souches somatiques, présentes dans notre corps, jouent un rôle dans la réparation et la régénération des tissus, et sont également essentielles à la production d'organoïdes. Les scientifiques peuvent prélever ces cellules non spécialisées chez l'homme et créer les organoïdes de leur choix, en fonction du tissu dont elles sont issues. Les cellules souches somatiques prélevées sur le tissu cardiaque permettent de créer un mini-cœur de toutes pièces, tandis que les cellules souches somatiques prélevées sur le foie permettent de créer un foie.

Étant donné que les organoïdes peuvent être produits à partir de cellules humaines, ils présentent une grande similitude avec les tissus humains, tant sur le plan génétique que métabolique. Autrement dit, un mini-cerveau cultivé en laboratoire ressemble davantage à un cerveau humain qu'un cerveau de souris ne l'est à un cerveau humain. Les organoïdes constituent donc des matériaux de laboratoire utiles pour comprendre la nature d'un organe et suivre les interactions d'un médicament avec les tissus humains.

COMPRENDRE LE CERVEAU

Un groupe de scientifiques, désireux d'exploiter ces propriétés organoïdes, a développé un cerveau cultivé en laboratoire qui imite le cerveau humain. Ce n'est pas le premier cerveau cultivé en laboratoire, mais sa particularité réside dans ses multiples régions cérébrales, qui permettent la communication entre elles. Les cerveaux développés précédemment imitaient généralement une seule région cérébrale. Cette équipe de l'Université Johns Hopkins a cultivé plusieurs régions séparément, puis les a combinées, et a observé qu'elles fonctionnaient de manière synchrone.

Cette équipe pionnière en technologie organoïde utilisera son mini-cerveau pour trouver des remèdes contre des maladies comme la maladie d'Alzheimer et la maladie de Parkinson. L'équipe constate également que cet organoïde imite le développement cérébral et pense qu'il peut être utilisé pour comprendre les anomalies qui surviennent pendant le développement cérébral. Observer ce développement seconde par seconde contribuera à une meilleure compréhension de la nature du cerveau.

SOLUTION PERSONNELLE AU CANCER

Un autre exemple d'utilisation des organoïdes provient de la recherche sur le cancer. Pour développer un médicament contre la forme la plus mortelle de cancer du pancréas, une équipe de scientifiques de Weill Cornell Medicine a utilisé des cellules souches prélevées sur du tissu pancréatique de souris pour créer un mini-pancréas tumoral. Ils ont testé plus de 6 000 substances chimiques sur ce mini-organe cultivé en laboratoire, identifiant ainsi les plus adaptées.

Les caractéristiques du cancer peuvent varier d'une personne à l'autre, tout comme les réponses individuelles aux médicaments. Par conséquent, la personnalisation du traitement du cancer est l'une des priorités actuelles. Cette équipe, qui utilise les organoïdes avec tant d'efficacité, prévoit de développer des médicaments personnalisés à l'avenir, en utilisant des organoïdes dérivés de cellules souches prélevées directement sur des patients.

Ces deux études démontrent que la technologie organoïde est un outil puissant qui façonnera l'avenir de la médecine. Ces avancées modestes mais révolutionnaires réalisées par des scientifiques en laboratoire offrent un grand espoir pour une meilleure compréhension des maladies et la personnalisation des traitements.