Estomac humain miniature issu de cellules souches

Pour la première fois, les scientifiques ont développé un estomac humain miniature entièrement fonctionnel utilisant des cellules souches pluripotentes. Les chercheurs - du centre médical de l’hôpital pour enfants de Cincinnati en Ohio - affirment que leur création est un «outil sans précédent» qui peut être utilisé pour étudier un éventail de maladies qui menacent la santé publique, comme le cancer et le syndrome métabolique.
Les chercheurs affirment que l'estomac humain miniature - appelé "organoïde gastrique" humain - fournit un outil pour étudier un éventail de maladies, notamment le cancer de l'estomac et le syndrome métabolique.
Crédit d'image: Kyle McCracken

Plus tôt ce mois-ci, Nouvelles médicales aujourd'hui a rapporté une autre étude du centre médical de l'hôpital pour enfants de Cincinnati détaillant la création de l'intestin humain miniature entièrement fonctionnel.

Après avoir réussi à transplanter ces intestins miniatures - appelés «organoides» intestinaux - dans les reins de souris, les chercheurs ont affirmé que leurs découvertes pourraient un jour conduire à la création de tissu intestinal humain personnalisé pour le traitement des maladies gastro-intestinales.

L'un des auteurs de cette étude - James M. Wells, PhD, des départements de biologie du développement et d'endocrinologie - est l'investigateur principal de cette dernière étude, publiée dans la revue La nature.

Pour cette recherche, Wells et ses collègues ont utilisé des cellules souches pluripotentes humaines (CPSh) - des cellules humaines matures capables de se transformer en n'importe quel type cellulaire dans le corps - pour faire croître un estomac humain miniature, ou «organoïde gastrique».

"Jusqu'à cette étude, personne n'avait généré de cellules gastriques à partir de hPSC", explique Wells. "En outre, nous avons découvert comment promouvoir la formation de tissu gastrique 3D avec une architecture complexe et une composition cellulaire."

Comprendre la formation de l'estomac et les premiers stades de la maladie

Avant de pouvoir cultiver les organoïdes gastriques, l'équipe de recherche devait déterminer exactement comment se forme l'estomac pendant le développement embryonnaire. Atteindre ce point impliquait deux années d’analyse de recherches déjà publiées sur le sujet - qui étaient très rares - et de mener une série d’expériences.

Une fois compris, les chercheurs ont appliqué les processus de formation de l'estomac aux hSPC dans une boîte de Pétri, les encourageant à se transformer en estomacs humains miniatures.

Les chercheurs affirment que les organoïdes gastriques humains en 3D, d'un diamètre d'environ 3 mm, ont été formés en l'espace d'un mois.

Wells et ses collègues ont ensuite utilisé les organites pour étudier l’infection de l’estomac par des bactéries appelées Helicobacter pylori - connu pour causer l'ulcère gastro-duodénal et le cancer de l'estomac.

Les chercheurs ont constaté que dans les 24 heures de l'introduction H. pylori aux organoïdes gastriques, des changements biochimiques se sont produits. Plus précisément, les chercheurs ont été témoins d'une réplication des premiers stades de la maladie gastrique. Cela comprenait la propagation rapide de l'infection dans les tissus épithéliaux et l'activation de c-Met, un gène cancéreux.

Mais ces découvertes ne sont que le début. Les chercheurs disent que les organoïdes gastriques humains ouvrent la voie à de nouveaux médicaments, fournissent un modèle pour identifier les stades précoces du cancer de l'estomac et permettent aux chercheurs d'évaluer le mécanisme sous-jacent au diabète lié à l'obésité.

De plus, cette étude a permis aux chercheurs de déterminer les facteurs à l’origine de la formation normale de l’estomac chez l’homme, ce qui facilite la détermination de ce qui se produit en cas de formation gastrique altérée.

Les chercheurs ajoutent:

"De plus, il s’agit, à notre connaissance, de la première production 3D d’un intestin embryonnaire humain et représente un point de départ prometteur pour la génération 3D d’autres tissus d’organes intacts, y compris le fond de l'?il, les poumons et le pancréas."

Plus tôt cette année, MNT ont rapporté une étude dans laquelle des chercheurs ont affirmé avoir identifié quatre sous-types moléculaires distincts du cancer de l'estomac, qui, selon eux, pourraient ouvrir la voie à des traitements personnalisés pour les patients atteints de la maladie.

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