Modèles réduits – C’est quoi un organoïde ?

Aussi sophistiquée soit-elle, une locomotive miniature ne vous permettra jamais de traverser le pays ! Et bien avec les organoïdes, c’est un peu pareil. Fabriquées en laboratoire, ces petites unités biologiques sont très utiles aux scientifiques car elles leur permettent d’étudier certaines fonctions de nos organes. Pour autant, ce ne sont pas (encore) de véritables « mini-organes ».

Un organoïde est une petite structure biologique en trois dimensions qui reproduit certaines fonctions d’un organe, mais pas toutes ! Pour former un organoïde, on utilise des cellules « immatures », capables de se multiplier à l’infini (ou presque) et de donner naissance à des cellules dotées de fonctions précises. Ces cellules sont cultivées in vitro, dans des conditions qui vont les conduire à se spécialiser et à s’organiser dans l’espace comme le font les cellules de l’embryon ou celles des tissus adultes à même de s’auto-régénérer. Finalement, les scientifiques parviennent ainsi à obtenir des versions miniatures et simplifiées de la plupart de nos organes : foie, intestin, rein, cœur, rétine, cerveau…

Au départ, l’objectif des chercheurs qui ont mis au point les premiers organoïdes était d’étudier les processus associés au développement et à l’organisation anatomique de nos tissus. Mais depuis, ces organes simplifiés sont devenus d’excellents outils pour la recherche biomédicale. Ils constituent en effet de très bons modèles pour analyser les différents mécanismes physiologiques impliqués dans les fonctions qu’on parvient à leur faire reproduire, ainsi que leurs dérèglements pathologiques. Ils permettent en outre de tester l’action de médicaments ou d’autres substances, et de se faire une idée de leur toxicité avant de démarrer des essais sur des modèles animaux. En permettant d’aller plus loin qu’avec les expériences conduites sur de simples cultures de cellules en 2D, leur utilisation devrait conduire à une réduction du nombre d’animaux utilisés à des fins de recherche.

Mais pourront-ils un jour servir de « pièces de rechange » en cas de défaillance d’un organe ? Pour cela, ils sont actuellement trop petits et incomplets, mais aussi trop peu sûrs. En effet, sachant qu’ils sont issus de l’auto-organisation de cellules, il existe forcément une incertitude quant à leur micro-architecture ainsi que des différences d’un organoïde à l’autre. Toutefois, des développements pourraient conduire à la mise au point d’organoïdes améliorés, dotés d’une structure anatomique et fonctionnelle plus aboutie. Pour laisser moins de place au hasard dans leur production, l’utilisation de la bio-impression est envisagée. Cette approche est notamment développée à l’Inserm dans l’unité de recherche ToNIC à Toulouse ou à l’accélérateur de recherche technologique BioPrint à Bordeaux.

Pour en savoir plus sur les organoïdes comme outils de recherche :

• Organoïdes : Quelle place dans la recherche de demain ?
• Série Organoïdes dans la revue médecine/science

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