Développer des alternatives à l’expérimentation animale répond à une demande sociétale et industrielle forte. Les recommandations européennes qui encadrent l’utilisation d’animaux à des fins expérimentales vont aussi clairement dans ce sens puisqu’elles encouragent le recours à ces méthodes alternatives dès que possible.
Dans le champ des interactions micro-organismes et système digestif de l’hôte, ces approches alternatives sont multiples et certaines d’entre elles ont fait des progrès considérables pour simuler au plus proche les conditions rencontrées dans l’intestin humain. On peut citer les digesteurs qui se perfectionnent. Dans le même temps, de nouveaux outils cellulaires se développent avec des dispositifs de plus en plus performants. A ce jour, les organoïdes et les organes-sur-puce font partie des modèles d’étude in vitro nouvelle génération les plus prometteurs.
Les organoïdes sont des structures cellulaires à géométrie tridimensionnelle, générées à partir de cellules souches, qui récapitulent in vitro les aspects essentiels de la structure et des fonctions d’un organe. Ces modèles cellulaires sont développés dans notre équipe et leur utilisation optimisée pour identifier des interactions positives entre certains micro-organismes et l’hôte.
Plus récemment, en raison d’avancées technologiques majeures dans différents domaines (microfluidique, nanotechnologie. électronique), les dispositifs d’organes sur puce se développent. Ils ont pour objectif de reproduire au sein d’un microsystème les différentes caractéristiques physiologiques d’un organe. Une force majeure de ces stratégies micro-environnées est de permettre la co-culture de cellules intestinales et de micro-organismes, dont ceux du microbiote intestinal.
Les systèmes d’étude in vitro nouvelle génération, plus complexes et plus performants, remplacent progressivement les systèmes de culture cellulaire traditionnels et deviennent aujourd’hui des approches incontournables pour avancer sur la biologie, la physiologie et la physio-pathologie humaine. Il est clair que l’ensemble de ces modèles d’étude occuperont une place centrale dans les années à venir en recherche. Ils représentent des dispositifs à fort potentiel de valorisation et sont parmi les alternatives à l’expérimentation animale les plus prometteuses.
Ces outils innovants permettent de lever les nombreux verrous technologiques des cultures cellulaires classiques. En améliorant la prédictibilité des tests in vitro, ces nouveaux dispositifs peuvent répondre aux besoins des industriels de réduire le “time to market” depuis le screening in vitro vers la formulation, le développement de produits et la validation clinique. Nous proposons de développer et d’optimiser ces outils pour mieux comprendre les interactions microbiote-hôte dans un contexte physiologique ou pathologique, mais aussi comme nouvelle méthode de sélection et de caractérisation de bactéries à potentiel probiotique et/ou de métabolites bactériens d’intérêt.
Contact :
Claire Cherbuy
Ingénieure de recherche
Micalis, équipe ProbiHôte, INRAE
claire.cherbuy@inrae.fr
