Une technique pionnière en ingénierie moléculaire révolutionne la complexité des organoïdes

ParisUne avancée en ingénierie moléculaire permet désormais de créer des structures tissulaires organoïdes réalistes. Les chercheurs utilisent des microbilles composées d'ADN spécialement plié pour réguler la libération des facteurs de croissance et des molécules de signalisation. Cette méthode facilite le développement d'organoïdes plus avancés, imitant de près les tissus réels tant au niveau de la structure que de la composition cellulaire.

Une équipe d'experts composée de biologistes, de médecins, de physiciens et de scientifiques spécialisés en matériaux a mis au point une nouvelle technique impliquant l'injection de microbilles d'ADN dans des organoïdes en croissance. Ces microbilles contiennent des protéines ou d'autres molécules qui peuvent être libérées sous l'effet de la lumière UV, permettant ainsi un contrôle précis du moment et de l'endroit où sont libérés des signaux de développement cruciaux au sein des tissus. Cette méthode a été démontrée sur des organoïdes rétiniens du poisson medaka.

Caractéristiques clés de la technique :

• Contrôle précis de la libération des facteurs de croissance et des molécules de signalisation.
• Livraison localisée au sein du tissu en développement.
• Capacité à imiter plus fidèlement la composition cellulaire naturelle.
• Flexibilité dans le transport de multiples types de molécules de signalisation.

Auparavant, il était impossible d'atteindre un tel niveau de contrôle. Les chercheurs devaient ajouter des facteurs de croissance externes, ce qui provoquait souvent des effets indésirables et rendait les organoïdes plus simplistes que souhaité. La nouvelle méthode permet la libération des facteurs de croissance dans des zones spécifiques, conduisant à un développement tissulaire plus réaliste. Cela offre de meilleurs modèles pour l'étude des maladies humaines et du développement.

Les chercheurs ont utilisé des microbilles d'ADN pour acheminer directement des molécules de signal Wnt aux cellules épithéliales pigmentaires rétiniennes situées à proximité du tissu rétinien neural. Les méthodes traditionnelles utilisant Wnt dans le milieu de culture posaient des problèmes en entravant le développement rétinien neural. La diffusion ciblée par les microbilles a permis une disposition cellulaire plus précise, ressemblant à la structure naturelle de l'œil du poisson.

Cette méthode permet de créer des organoïdes plus complexes et mieux structurés. Ces modèles organoïdes avancés accélèrent la recherche sur le développement humain et les maladies, facilitant ainsi les tests de médicaments. La possibilité d'utiliser différentes molécules signal favorise l'application de cette méthode à divers types de tissus.

Cette technique pourrait avoir un impact significatif au-delà de la recherche fondamentale. Elle pourrait révolutionner la découverte de nouveaux médicaments et la personnalisation des traitements médicaux en permettant la création de modèles de tissus humains améliorés. Les scientifiques envisagent son application dans des domaines tels que la toxicologie, la pathologie et la médecine régénérative, où des modèles de tissus précis sont essentiels.