RECHERCHE DURABLE : Un organe « from scratch » ?

Comprendre le développement rénal et générer du tissu rénal from scratch

Une telle compréhension changerait la donne. La démarche est dans la droite ligne du développement des organoïdes, un modèle de recherche in vitro déjà bien documenté comme plus durable pour la recherche médicale. De nombreuses équipes de recherche y travaillent et leurs travaux pourraient considérablement réduire le besoin de dialyse et de transplantation.

Développer un rein artificiel passe par la compréhension des processus par lesquels « la nature construit l’organe ». C’est un premier défi, alors qu’aucune paire de reins n’est exactement identique. Les reins se forment lorsque leurs tubules se ramifient, un processus tout aussi variable qui fait que les reins de certaines personnes ont 9 fois plus de néphrons que d’autres. Les mécanismes qui régissent ce processus de ramification et de formation des néphrons restent mal compris. C’est un véritable réseau collectif qui se forme, avec, « au départ » des cellules qui le construisent, sans vraiment de plan directeur.

Les dernières recherches ont permis une avancée considérable dans cette compréhension de la formation de l’organe et de ses tissus, avec la découverte de minuscules ondes de stress mécanique, qui se produisent lorsque les tubules densément remplis du rein entrent en collision les uns avec les autres. Au fur et à mesure que la ramification des tubules s’effectue, chaque branche supplémentaire induit ainsi une impulsion de stress mécanique, qui constitue l’un des signaux de la formation des néphrons. Les cellules souches qui se trouvent autour de ces tubules écoutent effectivement ces ondes de stress mécanique pour guider leur prise de décision quant au moment de former un néphron ou non.

Quelles implications ? À l’heure actuelle, nous en sommes encore à la phase expérimentale, et le tissu rénal artificiel, sous forme de groupes de cellules appelés organoïdes, est loin d’être utile sur le plan clinique. Alors que les reins normaux impliquent une collection ordonnée de différents types de cellules, les organoïdes se retrouvent généralement sous forme de masses chaotiques de cellules aux mauvais endroits. « Nous savons créer les bons types de cellules mais leur organisation spatiale reste en grande partie incorrecte », précisent les experts. Il s’agira donc de relever le défi de l’organisation spatiale : une usine de filtration d’eau ne peut pas fonctionner si les tuyaux ne sont pas alignés. Cependant, en ajustant les ratios de chaque type de cellule souche nécessaire à former le tissu rénal, il semble possible d’influencer la composition de l’organoïde….

Ainsi, sur la constitution d’organes modèles ou d’organoïdes, la recherche progresse à grands pas. L’exemple est ici apporté avec ces découvertes d’ondes de stress mécanique et de ratios de cellules souches qui façonnent la formation des organoïdes.

Au-delà de la recherche fondamentale même, de la compréhension des conditions et des tests de traitements possibles, la recherche sur les organoïdes pourrait répondre à l’urgence de développer des alternatives plus durables à la transplantation et -dans ce cas précis- à la dialyse.