Une équipe de recherche de l’université Keio au Japon a réalisé une percée scientifique en développant des organoïdes hépatiques, ouvrant la voie à des traitements régénératifs innovants et à des tests médicamenteux plus efficaces.
Le foie, centre du métabolisme corporel, remplit des fonctions vitales comme la transformation des nutriments en énergie, le stockage des graisses et la détoxification. Cependant, des maladies comme la stéatose hépatique métabolique menacent ces fonctions chez plus d’un tiers de la population mondiale. Les organoïdes hépatiques — des modèles tridimensionnels miniatures du foie — s’imposent ainsi comme des outils prometteurs pour accélérer la recherche et le développement thérapeutique.
L’équipe a réussi à multiplier ces organoïdes, qui reproduisent la structure et les fonctions du foie, par un facteur d’un million en seulement quatre semaines, tout en conservant les fonctions hépatiques essentielles. Selon une étude publiée dans la revue Nature et relayée par Medical Xpress, il s’agit de la reconstitution la plus proche à ce jour d’un foie humain en laboratoire.
Le professeur Toshiro Sato, chercheur principal de l’étude, a expliqué que cultiver des organoïdes hépatiques constitue un défi majeur en raison de la complexité fonctionnelle du foie et de ses besoins énergétiques élevés. En général, les cellules hépatiques perdent leur fonctionnalité après une ou deux semaines de culture, se transformant en cellules semblables à celles des canaux biliaires.
Mais, l’équipe de Sato, dirigée par Ryo Igarashi et Mayumi Oda, a réussi à utiliser des cellules hépatiques humaines adultes et congelées — prélevées sur des patients — et à les cultiver en laboratoire après traitement avec la protéine de signalisation oncostatine M, produite par le système immunitaire et impliquée dans la régulation de l’inflammation, la croissance cellulaire et la régénération tissulaire. Ce protocole a permis une prolifération inédite des organoïdes sans perte de leurs fonctions.
Stimulés par des hormones régulant les fonctions hépatiques, les organoïdes ont commencé à produire des composés clés comme le glucose, l’urée (forme principale d’élimination de l’azote), les acides biliaires, le cholestérol, ainsi que des protéines comme l’albumine, atteignant des niveaux comparables à ceux du foie normal.
De plus, les organoïdes ont formé des réseaux de canaux microscopiques pour le transport des acides biliaires, indiquant un développement structurel avancé.
Les chercheurs ont testé ces organoïdes en les greffant à des souris atteintes d’insuffisance hépatique et d’immunodéficience. Les organoïdes ont alors remplacé les cellules hépatiques défectueuses et rétabli les fonctions vitales du foie.
Cette avancée représente une promesse significative pour la médecine régénérative, notamment en réponse à la forte demande de greffes hépatiques et à la pénurie d’organes disponibles.
Les chercheurs espèrent que cette approche permettra d’utiliser des cellules congelées pour produire des organoïdes transplantables, ouvrant ainsi une nouvelle voie d’espoir pour les patients en attente de greffe.
Par ailleurs, ces organoïdes devraient révolutionner les tests de médicaments destinés au foie, étant plus stables et plus efficaces que les cellules hépatiques classiques issues de donneurs et dont les fonctions se détériorent rapidement.
L’équipe est également parvenue à modifier génétiquement les organoïdes pour simuler des troubles hépatiques héréditaires comme le déficit en enzyme ornithine transcarbamylase, essentielle dans le cycle de l’urée, ce qui renforce leur utilité dans l’étude des maladies génétiques du foie.
Sato souligne que le prochain défi sera d’étendre la capacité de prolifération des organoïdes à des milliards de cellules, tout en y intégrant différents types cellulaires hépatiques, pour les rapprocher encore davantage d’un foie humain fonctionnel.
