Cover image

© iStock/Jian Wang

Science

Les robots peuvent maintenant produire des organes humains

Les robots peuvent maintenant être utilisés pour automatiser la production de mini-organes humains dérivés de cellules souches humaines, indique une étude menée par des scientifiques de l'Université de Washington et de l'Université du Michigan. Selon les chercheurs, la capacité de produire rapidement des organites en masse constitue une promesse significative afin d'élargir l'utilisation des mini-organes pour la recherche fondamentale ainsi que pour la découverte de médicaments.

Le système a été testé lors de la production d’organoïdes rénaux, y compris des modèles qui pourraient conduire à un traitement potentiel de la maladie rénale polykystique.

Nouvelle arme

"Les robots sont une nouvelle arme secrète dans la lutte contre la maladie", explique Benjamin Freedman, chercheur principal et professeur de médecine régénérative à l'Université de Washington.

Les structures pour la recherche biomédicale sont traditionnellement produites dans un modèle bidimensionnel, ce qui aboutit à des résultats trop simplistes, explique Freedman. Mais ces dernières années, les chercheurs ont de plus en plus réussi à développer des cellules souches dans des structures tridimensionnelles plus complexes appelés mini-organes ou organoïdes. Ceux-ci ressemblent à des organes rudimentaires et à bien des égards, se comportent de la même manière.

"Ces propriétés rendent les organites idéaux pour la recherche médicale, mais ils constituent également un défi pour la production de masse. "La capacité à produire des organites en masse peut donc être considérée comme l'une des applications potentielles les plus intéressantes de la nouvelle technologie robotique", explique le chercheur.

"Avec une vitesse qui aurait impressionné la chaîne de montage automobile d'Henry Ford, les robots peuvent produire de nombreuses plaques d'organoïdes en une fraction de temps. Habituellement, la mise en place d'une expérience de cette ampleur prendrait toute une année pour un chercheur alors que le robot peut le faire en 20 minutes. En outre, le robot ne se fatigue pas et ne commet pas d'erreurs. Il ne fait aucun doute que pour des tâches répétitives et fastidieuses comme celle-ci, les robots réalisent un meilleur travail que les humains."

Médicaments

Les chercheurs ont ensuite formé les robots pour traiter et analyser les organoïdes produits. "Ces résultats nous fournissent un meilleur aperçu de la nature de ces organoïdes ainsi qu'une base à partir de laquelle nous pouvons apporter des améliorations", a encore déclaré Freedman,

Les chercheurs ont découvert une technique pour augmenter considérablement le nombre de cellules des vaisseaux sanguins dans les organites pour les rendre davantage semblables à de vrais reins. La nouvelle technologie a également été utilisée pour la recherche de médicaments potentiels contre un certain nombre de troubles complexes.

Lors de l'une de ces expériences, ils ont produit des organoïdes avec des mutations qui causent une polykystose rénale, une affection héréditaire commune qui affecte une personne sur 600 dans le monde et qui conduit souvent à une insuffisance rénale. Lors de cette maladie, de minuscules tubes au sein des reins et dans d'autres organes gonflent comme des ballons et forment des kystes en expansion qui abîment les tissus sains.

Les chercheurs ont exposé les organoïdes polykystiques de la maladie rénale à un certain nombre de substances. Ils ont découvert que l'un d'entre eux appelé blebbistatin bloque une protéine appelée myosine, ce qui conduit à une augmentation significative du nombre et de la taille des kystes.

"Nous ne nous y attendions pas car la myosine n'était pas connue pour son implication dans la polykystose rénale. La myosine, connue pour son rôle dans la contraction musculaire, peut permettre aux tubules rénaux de se dilater et de se contracter. Si cela ne fonctionne pas correctement, cela pourrait conduite à des kystes. C'est certainement une voie que nous allons explorer", conclut Freedman.  

Lire aussi