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DMLA : Pour mieux l'étudier, des tissus oculaires imprimés en 3D

Actualité publiée il y a 11 mois 4 semaines 13 heures
Nature Methods
L'objectif est à terme de pouvoir développer de nouvelles thérapies, moins invasives, pour lutter contre la DMLA (Visuel Adobe Stock 158933339).

Cette équipe de bioingénieurs du National Eye Institute (NEI/ (NIH) exploite la bioimpression en 3D pour créer des tissus oculaires. L’objectif est de disposer d’un modèle accessible pour étudier la genèse de la dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA) et d'autres maladies oculaires, et à terme de pouvoir développer de nouvelles thérapies, moins invasives, pour lutter contre cette maladie.

 

« Nos efforts de collaboration aboutissent à des modèles de tissu rétinien très pertinents de maladies oculaires dégénératives. Ces modèles de tissus permettent de nombreuses utilisations possibles dans la recherche mais aussi de nombreuses applications translationnelles, dont le développement thérapeutique », écrivent les auteurs.

Des cellules souches à un modèle de barrière hémato-rétinienne externe

Les scientifiques utilisent des cellules souches de patients et la bio-impression 3D pour produire des tissus oculaires qui leur permettent d’étudier les mécanismes des maladies oculaires. Cette combinaison de cellules forme un tissu oculaire très similaire à la barrière hémato-rétinienne externe, qui soutient les photorécepteurs sensibles à la lumière de la rétine. La technique pourrait ainsi fournir un approvisionnement théoriquement illimité de tissu dérivé du patient pour l’étude des maladies rétiniennes dégénératives telles que la dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA).

 

Première application avec la DMLA : la dégénérescence maculaire liée à l’âge commence en effet dans la barrière hémato-rétinienne externe, explique l’un des auteurs principaux, Kapil Bharti, Directeur de recherche translationnelle au NEI sur les cellules oculaires et souches :

 

« les mécanismes d'initiation et de progression de la DMLA vers les stades secs et humides avancés restent mal compris en raison du manque de modèles humains physiologiquement pertinents », explique le chercheur.

 

  • La barrière hémato-rétinienne externe est constituée de l'épithélium pigmentaire rétinien (RPE), séparé par la membrane de Bruch, de la choriocapillaire riche en vaisseaux sanguins. La membrane de Bruch régule l'échange de nutriments et de déchets entre la choriocapillaire et l'EPR. Dans la DMLA, des dépôts de lipoprotéines appelés drusen se forment à l'extérieur de la membrane de Bruch, entravant sa fonction. Au fil du temps, le RPE se décompose, ce qui entraîne une dégénérescence des photorécepteurs et la perte de vision.
  • La combinaison de 3 types de cellules choroïdiennes immatures (péricytes, cellules endothéliales et fibroblastes) dans un hydrogel imprimé sur un échafaudage biodégradable donne naissance à un réseau capillaire dense, qui ensemencé de cellules épithéliales pigmentaires rétiniennes forme un tissu imprimé qui se comporte de la même manière que la barrière hémato-rétinienne externe native.
  • Exposé au stress, ce tissu peut constituer un bon modèle de DMLA précoce, avec des dépôts de drusen sous le RPE puis une progression vers la DMLA tardive au stade sec ou humide, selon les traitements. Ces modèles traités par anti-VEGF retrouvent une morphologie normale via, notamment, une réduction de la prolifération des vaisseaux. Enfin, ces travaux ont permis d’optimiser au plus près le rapport des différents types de cellules, péricytes, cellules endothéliales et fibroblastes.

 

Ces tissus imprimés proches de la barrière hémato-rétinienne constituent des modèles précieux pour l’étude de la DMLA et la compréhension de sa pathogenèse, avec, à la clé, la perspective de nouvelles cibles et de nouvelles thérapeutiques.