La technologie des organes sur puce modifie la recherche médicale

Il est largement reconnu que les modèles animaux pour tester les médicaments et d’autres traitements médicaux présentent plusieurs défauts graves. Dans certains cas, ces méthodes sont contraires à l'éthique et cruelles. De plus, ces études ne permettent pas toujours de prédire avec précision la physiologie humaine. Bon nombre de ces études entraînent des coûts élevés, ce qui signifie que certains médicaments risquent de ne jamais passer à la phase de test..
Des chercheurs du monde entier travaillent au développement d'organes humains miniatures susceptibles de remplacer les tests sur animaux et d'accélérer les essais de médicaments. Leurs expériences montrent que cette technologie naissante peut souvent prédire la réponse du corps aux médicaments et aux maladies sans recourir à des sujets vivants. L'industrie pharmaceutique exprime son intérêt pour cette technologie de la santé naissante, qui contribue à alimenter son innovation.  

Organe sur puce pour le dépistage de drogue

Un organe sur une puce est un dispositif créé à l'aide de méthodes de fabrication de micropuces. Il contient des chambres perfusées en continu bordées de cellules humaines vivantes. De la taille d'une petite clé de mémoire informatique, cet appareil imite la biologie et les fonctions d'organes réels et constitue une mise à niveau des systèmes existants utilisés aujourd'hui (telles que les cellules vivantes cultivées dans une boîte de Pétri)..
Les scientifiques ont déjà mis au point différents organes sur puces: les poumons, le cœur, les intestins et le foie. Le poumon sur puce, par exemple, contient à la fois des cellules pulmonaires et capillaires, un côté étant exposé à un milieu sanguin et l'autre à l'air. Cela permet aux scientifiques de mieux comprendre la partie du poumon où se déroule l’échange gazeux. C'est le domaine où les problèmes pulmonaires tels que les infections et le cancer surviennent souvent. Lung-on-a-chip est flexible, donc il s'étire et se contracte comme un poumon humain - reproduisant la fonction de l'organe vivant.
La technologie des organes sur puces provient des laboratoires de l'Institut Wyss pour l'ingénierie d'inspiration biologique de l'Université Harvard. Certaines sociétés commerciales fabriquent maintenant des puces qui reproduisent également un organe malade. D'autres se concentrent sur la manière dont les médicaments - déjà approuvés et nouvellement développés - se comportent dans ces dispositifs par rapport au corps humain. Les sociétés pharmaceutiques étant d’accord sur le fait qu’investir dans la technologie des puces est un objectif louable, des investissements supplémentaires et des améliorations ultérieures rendront les organes sur puces encore plus utiles à l’avenir..
L'année dernière, Emulate, Inc. a annoncé une collaboration de recherche avec Johnson & Johnson et le Wyss Institute afin d'évaluer leur plate-forme de thrombose sur puce qui pourrait potentiellement être utilisée pour tester des médicaments connus pour provoquer des caillots sanguins. La puce modélise différents facteurs pouvant contribuer au développement d'un caillot sanguin. En cas de succès, cette technologie pourrait être utilisée dans les essais cliniques sur les médicaments afin de minimiser les risques liés à certains médicaments, tels que les médicaments immunothérapeutiques et anticancéreux, connus pour leurs effets indésirables liés à la coagulation du sang..
Les progrès récents dans la croissance d'organes rudimentaires à partir de cellules souches pourraient également soutenir la technologie d'organe sur puce. Les expériences montrent que les cellules souches humaines peuvent être programmées pour produire différents types de tissus. Bien qu'il faudra un certain temps avant que cette technique puisse être utilisée pour développer des organes personnalisés pour les patients transplantés, elle peut déjà être utilisée pour développer des tissus humains dans des modèles d'organe sur puce..

Y aura-t-il bientôt un humain sur puce??

Les scientifiques du Wyss Institute travaillent actuellement sur un projet ambitieux: ils étudient la possibilité de relier différents organes sur puces afin de créer une réplique de tout le corps humain. Cela pourrait faciliter les essais de médicaments de manière inégalée. Plusieurs «sujets» in vitro pourraient être testés et analysés pour déterminer leur réponse à un médicament donné dans un court laps de temps.   
Homo Chippiens, comme le modèle a été surnommé avec humour, l'Environmental Protection Agency des États-Unis a également exploré un modèle alternatif pour étudier les effets de toxines environnementales, tels que les effets de la dioxine et du bisphénol A (BPA) sur le foie humain.
À l'heure actuelle, presque tous les nouveaux médicaments doivent encore faire l'objet d'essais cliniques prolongés et doivent d'abord être testés sur l'homme avant d'être commercialisés. Le développement d'organes humains miniatures peut raccourcir le processus de développement en omettant une partie du protocole d'essai d'un nouveau médicament. Certains experts, cependant, avertissent que les puces ne peuvent pas capturer toute la complexité d’un organe humain et que cette technologie présente des limites qu’il faudra résoudre avant de devenir utiles en tant que véritables alternatives aux vrais organes..