dimanche 9 avril 2017

Un appareil reproducteur féminin miniature reconstitué in vitro

Pour Prépa BCPST, Prépa CAPES, Prépa Agreg
Thèmes : reproduction, cycle sexuel féminin


Il y a un essor actuellement des techniques de cultures cellulaires in vitro qui aboutissent à la formation d'organoïdes, de petits organes miniatures qui sont très utiles en recherche fondamentale et qui sont une première étape pour des thérapies de remplacement d'organes à une échelle plus importante que la "simple" thérapie cellulaire.

En parallèle, il y a un développement récent de systèmes dits microfluidiques où on peut cultiver des cellules dans des structures tridimensionnelles pré-établies, formant des sortes de puces fonctionnelles vivantes. La combinaison entre organoïdes et microfluidique est en train de se faire dans les laboratoires et cela peut aboutir à de systèmes miniatures multi-tissulaires qui miment des interactions physiologiques. Une sorte de mini-organisme qui pourrait être une alternative à l'expérimentation animale et surtout permettre des expériences plus précises sur la physiologie humaine. 

Le système Evatar : un mini-appareil reproducteur féminin.

La dernière avancée en date dans ce domaine est décrite dans le Nature Communications du 28 mars et concerne le cycle sexuel féminin. Les chercheurs ont nommé leur système Evatar (la combinaison de Eve et de avatar). Il consiste en 5 "organes" reliés entre eux par un liquide circulant mimant le sérum et pouvant transporter des hormones d'un organe à l'autre ainsi que d'éventuelles molécules thérapeutiques à tester. Les 5 organes sont : un utérus, un cervix (ou col de l'utérus), une trompe de Fallope, un ovaire et un foie (qui métabolise les médicaments que l'on souhaiterait tester). Toutes les cellules sont d'origine humaine (issues de prélèvements ou d’hystérectomies (ablation de l'utérus)) sauf les ovaires qui proviennent de la souris (parce que l'on prélève trop rarement des ovaires sains chez la femme). 

Les chercheurs ont ajouté de la FSH dans le système, ce qui a induit la production d’œstrogènes par les ovaires. Les cellules utérines se sont mises à proliférer. Puis 14 jours plus tard l'ajout de LH a provoqué le déblocage de la meïose de la prophase I vers la métaphase II, une ovulation et la production de progestérone. A ce moment, les cellules bordant la lumière de la trompe de Fallope ont activé des mouvements ciliaires identiques à ceux observés normalement pour faire avancer l'ovocyte. Les cellules de l'utérus ont eux aussi correctement répondu et ont activé l'expression de gènes spécifiques de la phase lutéinique du cycle menstruel. 

Vidéo sur Evatar : 


Ce système va être utilisé pour tester rapidement des milliers de molécules qui pourraient servir à soigner des causes d'infertilité. Evatar pourra être aussi utilisé pour tester si des molécules sont des perturbateurs endocriniens ou nuisent à la reproduction. On peut aussi infecter les cellules utérines du système par le papillomavirus qui cause le cancer du cervix et voir les altérations provoquées et tester des molécules anti-cancéreuses. 

Les chercheurs travaillent aussi sur Adatar (Adam et avatar) : un système testicule-prostate pour mimer une partie des organes génitaux mâles.

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