Un modèle de puce intestinale permet de franchir une nouvelle étape dans la recherche sur les infections fongiques
Coopération fructueuse entre la science, la clinique et les start-up
La société de biotechnologie Dynamic42, basée à Iéna, a mis au point un modèle de candidose sur puce intestinale qui permet de quantifier le processus d'infection. En combinant des analyses microbiologiques et des analyses d'images, les interactions entre le pathogène et l'hôte peuvent être analysées de manière beaucoup plus précise qu'avec les modèles 2D conventionnels. En collaboration avec l'Institut Hans Knöll et l'hôpital universitaire de Jena, les experts de Dynamic42 ont réalisé d'importants progrès dans la compréhension de la candidose, une infection fongique potentiellement mortelle. Les résultats ont été publiés dans le numéro de mars de la revue "Biomaterials".
Dynamic42 GmbH, fondée en 2018 par des employés de l'hôpital universitaire de Iéna, développe des systèmes innovants de tests microphysiologiques in vitro en 3D, connus sous le nom d'organes sur puce (OoC). Dans ces systèmes microfluidiques basés sur des biopuces, les chercheurs simulent la physiologie humaine en laboratoire - les cellules humaines réagissent in vitro presque comme elles le font in vivo. Les systèmes modèles peuvent être utilisés à tous les stades du développement des médicaments, de la recherche fondamentale sur les mécanismes moléculaires à l'évaluation pharmacologique des médicaments dans la recherche préclinique. Grâce à ses modèles d'organes, Dynamic42 aide ses partenaires de recherche à éviter l'expérimentation animale.
Un exemple concret de la pertinence de la technologie des organes sur puce est l'étude de pathogènes tels que Candida albicans. Cette levure colonise la peau et les muqueuses, y compris l'intestin humain, sans provoquer de symptômes. Dans certaines circonstances, il peut être à l'origine d'infections dangereuses pouvant mettre en jeu le pronostic vital. En Allemagne, environ 40 000 personnes sont touchées chaque année par une infection invasive à Candida.
Les interactions entre le champignon et l'hôte sont reproduites avec précision
Les travaux scientifiques actuels portent sur le développement et l'application d'un nouveau modèle de candidose intestinale sur puce qui reproduit avec précision les interactions pertinentes entre le pathogène et l'hôte, telles que l'adhésion, l'invasion et la dissémination dans les tissus. Les macrophages ayant été intégrés dans le système, une réponse inflammatoire peut également être simulée. En combinant des analyses microbiologiques et des analyses d'images, le modèle permet une quantification précise de la gravité de l'infection et de l'efficacité des médicaments antifongiques tels que la caspofungine.
"L'utilisation d'un modèle d'intestin sur puce permet d'obtenir des informations fascinantes sur la pathogénicité de C. albicans et les altérations morphologiques au cours d'un traitement antifongique. La plateforme de la puce nous permet d'étudier l'invasivité et la translocation du champignon dans différents compartiments tissulaires. En appliquant le traitement via un système de perfusion, nous pouvons simuler une administration intraveineuse telle qu'elle est pratiquée chez les patients humains", explique Tim Kaden, doctorant à Dynamic42, à propos des avantages du système.
Le Dr Alexander S. Mosig, directeur du "laboratoire inspire" à l'hôpital universitaire de Iéna, ajoute : "Notre travail commun offre non seulement de nouvelles perspectives sur la pathogenèse de la candidose, mais aussi des approches prometteuses pour son traitement. La combinaison de modèles innovants et de techniques analytiques avancées nous permet de développer des stratégies plus efficaces contre cette infection potentiellement mortelle."
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.
Publication originale
Tim Kaden, Raquel Alonso-Roman, Parastoo Akbarimoghaddam, Alexander S. Mosig, Katja Graf, Martin Raasch, Bianca Hoffmann, Marc T. Figge, Bernhard Hube, Mark S. Gresnigt; "Modeling of intravenous caspofungin administration using an intestine-on-chip reveals altered Candida albicans microcolonies and pathogenicity"; Biomaterials, Volume 307
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