Guillaume Rolland
Une équipe dirigée par Masaya Hagiwara de l’institut countrywide des sciences RIKEN au Japon a développé un dispositif ingénieux, utilisant des couches d’hydrogels dans une construction en forme de cube, qui permet aux chercheurs de construire des organoïdes 3D complexes sans utiliser de approaches élaborées. Le groupe a également récemment démontré la capacité d’utiliser l’appareil pour construire des organoïdes qui reproduisent fidèlement l’expression génétique asymétrique qui caractérise le développement réel des organismes. L’appareil a le potentiel de révolutionner la façon dont nous testons les médicaments et pourrait également fournir des informations sur la façon dont les tissus se développent et conduire à de meilleures methods de croissance d’organes artificiels.
Les scientifiques ont longtemps lutté pour créer des organoïdes – des tissus semblables à des organes cultivés en laboratoire – pour reproduire le développement biologique réel. La création d’organoïdes qui fonctionnent de manière similaire aux vrais tissus est importante pour le développement de médicaments, vehicle il est nécessaire de comprendre remark les médicaments se déplacent dans divers tissus. Les organoïdes nous aident également à mieux comprendre le processus de développement lui-même et constituent un tremplin sur la voie de la croissance d’organes entiers qui peuvent aider les people.
Cependant, la création d’organoïdes réalistes s’est avérée difficile. Dans la mother nature, les tissus se développent à travers une danse élaborée qui implique des gradients chimiques et des échafaudages physiques qui guident les cellules dans certains modèles 3D. En revanche, les organoïdes cultivés en laboratoire se développent généralement soit en laissant les cellules se développer dans des disorders homogènes – créant de simples boules de cellules similaires – soit en utilisant l’impression 3D ou des systems microfluidiques, qui nécessitent toutes deux un équipement sophistiqué et des compétences methods.
Mais voilà que, dans un leading posting publié dans Superior Components Technologies, le groupe du RIKEN Cluster for Groundbreaking Analysis annonce le développement d’une nouvelle system innovante qui permet de contrôler spatialement l’environnement autour de groupes de cellules à foundation de cubes, sans rien utiliser de as well as. élaboré qu’une pipette.
La méthode consiste à confiner des couches d’hydrogels – substances composées principalement d’eau – avec différentes propriétés physiques et chimiques à l’intérieur d’un récipient de lifestyle en forme de dice. Dans l’étude, différents hydrogels ont été insérés dans l’échafaudage à l’aide d’une pipette et ont été maintenus en put en fonction de la tension superficielle. Les cellules pourraient être insérées dans les cubes soit dans les hydrogels individuels, soit sous forme de pastilles pouvant se déplacer dans les différentes couches, permettant ainsi de créer une gamme de forms de tissus.
Dans un deuxième write-up, publié dans Communications Biology, le groupe a également démontré sa capacité à recréer ce que l’on appelle la structuration de l’axe du corps. Essentiellement, lorsque les vertébrés se développent, il existe un schéma de différenciation cellulaire tête/arrière et dos/estomac. Bien qu’important pour la création d’organoïdes qui recréent fidèlement ce qui se passe dans les organismes réels, cela a été très difficile à réaliser en laboratoire.
Dans ce travail, en utilisant le système basé sur le cube, le groupe a pu recréer cette structuration, en utilisant un capuchon de moule pour ensemencer avec précision un groupe de cellules souches pluripotentes induites (iPSC) dans un cube, puis en permettant aux cellules d’être exposées à un gradient de deux facteurs de croissance différents. Ils sont même allés jusqu’à “recruter” un assistant de laboratoire et un lycéen pour mener à bien le travail, démontrant que l’ensemencement des cellules ne nécessiterait pas un haut niveau d’expertise. L’équipe a également démontré que les tissus résultants pouvaient être sectionnés pour l’imagerie tout en conservant les informations sur l’orientation du gradient.
Selon Hagiwara, “Nous sommes très enthousiasmés par ces réalisations, motor vehicle le nouveau système permettra aux chercheurs de recréer rapidement, et sans road blocks strategies difficiles, des organoïdes qui ressemblent davantage à la façon dont les organes se développent dans des organismes réels. Nous espérons que une série de chercheurs utiliseront notre méthode pour créer divers nouveaux organoïdes et contribuer à la recherche sur différents systèmes d’organes. Finalement, nous espérons que cela contribuera également à comprendre comment nous pouvons construire de véritables organes artificiels qui peuvent aider les patients.
Hagiwara a rejoint RIKEN en 2019 en tant que RIKEN Hakubi Fellow, un programme qui motivate les jeunes chercheurs talentueux à créer leurs propres laboratoires. Il se concentre spécifiquement sur le développement des poumons, mais il souligne que la technologie pourrait également être utilisée pour la création d’autres sorts d’organoïdes.
