Étude révolutionnaire : pour la première fois, des "mini-organes" sont créés à partir de liquide amniotique
Les cellules souches prélevées en fin de grossesse annoncent des progrès en médecine prénatale
Une approche pionnière, mise au point par des chercheurs de l'UCL et du Great Ormond Street Hospital (GOSH), permet pour la première fois d'observer le développement humain en fin de grossesse, ce qui ouvre la voie à la possibilité de surveiller et de traiter les maladies congénitales avant la naissance.
L'étude, publiée dans Nature Medicine, montre que, pour la première fois, des modèles cellulaires complexes, appelés organoïdes, ont été cultivés à partir de cellules souches humaines pendant une grossesse active. Ces "mini-organes" conservent également les informations biologiques du bébé.
Les organoïdes fournissent aux chercheurs des outils précieux pour étudier le fonctionnement des organes, qu'ils soient sains ou affectés par une maladie.
Selon les chercheurs, les organoïdes de cellules souches faciliteront le suivi du développement du fœtus en fin de grossesse, la modélisation de la progression de la maladie et l'expérimentation de nouveaux traitements pour des maladies telles que la hernie diaphragmatique congénitale (HDC).
Jusqu'à présent, les organoïdes étaient dérivés de cellules souches adultes ou de tissus fœtaux post-terminaux. La réglementation limite également le moment où les échantillons fœtaux peuvent être obtenus. Au Royaume-Uni, ils peuvent être prélevés jusqu'à 22 semaines après la conception, la limite légale pour l'interruption de grossesse, mais dans des pays comme les États-Unis, le prélèvement de tissus fœtaux est illégal.
Ces restrictions ont jusqu'à présent limité l'utilité des organoïdes pour l'étude du développement humain normal après 22 semaines, ainsi que des maladies congénitales à un moment où il est encore possible de les traiter.
Pour surmonter ces problèmes, des chercheurs de l'UCL et du GOSH ont émis l'hypothèse qu'il serait possible de cultiver des organoïdes à partir de cellules souches qui sont passées dans le liquide amniotique, qui entoure l'enfant dans l'utérus et le protège pendant la grossesse. Comme l'enfant ne serait pas touché pendant le processus de prélèvement, les restrictions d'échantillonnage seraient surmontées et les cellules porteraient les mêmes informations biologiques que l'enfant.
Dans cette étude, les chercheurs ont extrait et caractérisé des cellules vivantes à partir d'échantillons de liquide amniotique prélevés sur 12 grossesses dans le cadre de tests diagnostiques de routine. Ils ont ensuite utilisé le séquençage de l'ARN d'une seule cellule pour identifier les tissus d'où provenaient ces cellules souches. Ils ont réussi à extraire des cellules souches des poumons, des reins et de l'intestin, qui ont été utilisées pour cultiver des organoïdes présentant les caractéristiques fonctionnelles de ces types de tissus.
Le Dr Mattia Gerli, premier auteur de l'étude à l'UCL Surgery & Interventional Science, a déclaré : "Les organoïdes que nous avons créés à partir de cellules du liquide amniotique présentent de nombreuses fonctions des tissus qu'ils représentent, y compris l'expression des gènes et des protéines. Ils nous permettront d'étudier ce qui se passe pendant le développement, à la fois dans la santé et dans la maladie, ce qui n'était pas possible auparavant. Nous savons très peu de choses sur la fin de la grossesse humaine, il est donc extrêmement intéressant d'ouvrir de nouveaux domaines de la médecine prénatale".
Pour évaluer comment les organoïdes pourraient être utilisés dans la gestion des maladies congénitales, l'équipe a travaillé avec des chercheurs de la KU Leuven en Belgique pour étudier le développement des bébés atteints de HDC, une maladie dans laquelle un trou dans le diaphragme signifie que des organes comme l'intestin et le foie sont déplacés dans la poitrine, exerçant une pression sur les poumons et empêchant une croissance saine.
Les organoïdes de bébés atteints de CDH, avant et après le traitement, ont été comparés aux organoïdes de bébés en bonne santé afin d'étudier les caractéristiques biologiques de chaque groupe. Comme prévu, des différences de développement significatives ont été observées entre les organoïdes sains et les organoïdes de bébés atteints de HDC avant traitement. Mais les organoïdes du groupe CDH après traitement étaient beaucoup plus proches des organoïdes sains, ce qui permet d'estimer l'efficacité du traitement au niveau cellulaire.
Le professeur Paolo de Coppi, membre du NIHR et auteur principal de l'étude, du Great Ormond Street Institute of Child Health et du Great Ormond Street Hospital de l'UCL, a déclaré : "C'est la première fois que l'on observe des organoïdes de CDH après un traitement : "C'est la première fois que nous sommes en mesure de procéder à une évaluation fonctionnelle de l'état congénital d'un enfant avant sa naissance, ce qui constitue un énorme progrès pour la médecine prénatale. Le diagnostic est normalement basé sur l'imagerie, comme l'échographie ou l'IRM, et sur des analyses génétiques.
"Lorsque nous rencontrons des familles ayant reçu un diagnostic prénatal, nous ne sommes souvent pas en mesure de leur donner beaucoup d'informations sur l'issue de la procédure, car chaque cas est différent. Nous ne prétendons pas encore pouvoir le faire, mais la possibilité d'étudier des organoïdes prénataux fonctionnels est le premier pas vers la possibilité d'offrir un pronostic plus détaillé et, espérons-le, de fournir des traitements plus efficaces à l'avenir".
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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