Les modèles cutanés comme alternative à l'expérimentation animale
Une start-up du Fraunhofer vise à réduire considérablement les essais sur les animaux grâce à des modèles de peau cultivés à partir de cellules souches humaines
L'expérimentation animale fait depuis longtemps partie intégrante de la recherche médicale et pharmaceutique, mais les méthodes alternatives prennent de plus en plus d'importance. Ces méthodes innovantes permettent de mener des recherches directement sur l'homme, sans recourir à l'expérimentation animale comme étape intermédiaire. TigerShark Science, une start-up Fraunhofer en projet et une spin-off du Fraunhofer Translational Center for Regenerative Therapies TLC-RT de l'Institut Fraunhofer pour la recherche sur les silicates ISC, adopte ce type d'approche. TigerShark Science espère utiliser des modèles de peau cultivés à partir de cellules souches humaines pour réduire considérablement les essais sur les animaux.
Modèles de peau humaine de TigerShark Science.
© Fraunhofer ISC
Il existe plusieurs méthodes susceptibles de réduire au minimum, voire d'éliminer, l'expérimentation animale. Ces méthodes comprennent les cellules souches humaines cultivées in vitro et utilisées pour former des organes miniatures appelés organoïdes. Les chercheurs du Fraunhofer ISC/TLC-RT de Würzburg travaillent également à la mise au point de ce type de modèles tissulaires in vitro dans différents domaines, notamment les organes barrières tels que la peau. Ces agrégats de cellules cultivées en laboratoire peuvent être utilisés pour retracer des processus physiologiques et les étudier dans des conditions contrôlées - une façon de remplacer ou de réduire l'expérimentation animale. Les chercheurs impliqués dans le projet de démarrage TigerShark Science adoptent la même approche : Ils ont réussi à cultiver un modèle de peau capable de représenter presque toutes les structures présentes dans la peau humaine, ce qui en fait un modèle de peau réaliste. Avec leur idée de start-up, qui a été financée par le programme AHEAD de Fraunhofer et qui sera financée par le transfert de recherche EXIST à partir de juillet 2024, l'équipe de chercheurs s'approche maintenant de la phase officielle d'essaimage. L'équipe fondatrice comprend le Dr Florian Groeber-Becker, chef du Fraunhofer TLC-RT au Fraunhofer ISC, le Dr Dieter Groneberg, chef de groupe pour les systèmes de tests cutanés in vitro au Fraunhofer TLC-RT, et Amelie Reigl, chef de projet au Fraunhofer TLC-RT et future directrice générale de TigerShark Science.
Des modèles complexes avec trois couches de peau
La start-up prévoit de commencer par proposer aux industries pharmaceutiques et cosmétiques de grands volumes unitaires de modèles de peau saine simulant les trois couches de la peau - l'épiderme, le derme et l'hypoderme - avec des cellules adipeuses. Ces modèles conviennent à des applications telles que les tests de médicaments et leurs effets secondaires ou l'étude de la croissance des cheveux. Les organoïdes sont des modèles de peau complexes comprenant différents types de cellules. Comme la peau humaine, ils possèdent des glandes sébacées et des poils. Ils peuvent être utilisés pour étudier des aspects tels que la façon dont les cellules communiquent entre elles après l'administration d'un ingrédient actif et pour déterminer si les ingrédients actifs déclenchent une irritation. "À ce jour, il n'existe aucun modèle de peau aussi complexe sur le marché. Ils sont uniques en leur genre", déclare M. Reigl, expliquant la proposition de vente unique et le grand potentiel de cette technologie.
Les organoïdes peuvent être cultivés à l'air libre
Un processus automatisé est utilisé pour développer les organoïdes en grand nombre dans un bioréacteur. Ils sont ensuite appliqués sur des nanofibres à l'aide d'une méthode spéciale. On obtient ainsi ce que l'on appelle une culture à l'interface air-milieu, dans laquelle la couche supérieure de la peau, l'épiderme, est en contact avec l'air - contrairement à ce qui se passe lorsque le tissu est cultivé dans une boîte de Pétri. Les nanofibres sont déjà brevetées et il est également prévu de breveter la méthode elle-même.
Modèles de peau pour les essais précliniques
Le modèle permet des tests rapides, ce qui est un avantage considérable par rapport aux tests sur les animaux, qui peuvent souvent être coûteux et prendre beaucoup de temps. L'organoïde cutané fabriqué à partir de cellules souches humaines peut être utilisé pour obtenir des résultats plus rapides et plus précis, avec dans de nombreux cas une plus grande applicabilité chez l'homme. Il suffit d'une seule étape pour étudier les réactions des cellules des trois couches de la peau, une option qui n'était pas disponible sur le marché jusqu'à présent.
Un large portefeuille de produits composé de différents modèles de peau est prévu
Le modèle de peau fait actuellement l'objet d'un développement plus poussé. Il est prévu d'ajouter des modèles avec des cellules immunitaires et des vaisseaux sanguins, et même des modèles avec des cellules tumorales, qui peuvent être utilisés pour simuler et étudier des maladies et des affections telles que le cancer de la peau. La complexité croissante du modèle permettra d'aborder d'autres domaines d'application, tels que les aspects de la cicatrisation des plaies, ou de réaliser des études sur les infections. "Nous prévoyons de développer notre portefeuille par étapes. Dans un premier temps, nous mettons sur le marché le modèle de peau saine, mais il y en aura d'autres, comme un modèle de peau pour étudier la fibrose cutanée", explique M. Reigl.
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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