Des organoïdes pour étudier les infections gastriques
Les surfaces de la muqueuse stomacale et intestinale sont en contact permanent avec les bactéries et les virus. Qu'il s'agisse de bactéries commensales avec un impact bénéfique ou d'agents pathogènes, nous devons pouvoir étudier la réponse de l'hôte à ces micro-organismes. Néanmoins, le manque de systèmes modèles adaptés met un frein à cela. Une méthodologie récemment développée a permis de générer des structures 3D, appelées organoïdes, à l'aide de cellules souches. Les organoïdes peuvent dériver de nombreux organes, tels que l'estomac, l'intestin grêle ou le gros intestin. Ils ressemblent à l'épithélium mature du tissu d'où ils sont produits et fournissent un outil in vitro idéal pour étudier des pathogènes infectieux tels que Helicobacter pylori. Des scientifiques du projet INFO («Organoids as infection model»), financé par l'UE, s'est penché sur l'étude d'H. pylori à l'aide d'organoïdes épithéliaux gastriques. Dans ce sens, ils ont obtenu un tissu humain normal et l'ont cultivé dans des conditions spécifiques afin de générer des kystes 3D similaires à l'estomac humain. Pour imiter l'infection humaine où H. pylori réside dans le lumen gastrique, les chercheurs ont micro-injecté des bactéries dans les kystes organoïdes. Des études d'électron-microscopie ont indiqué que malgré que la majorité des bactéries ait été maintenues dans le lumen organoïde, certains ont établi une interaction étroite avec les cellules épithéliales. L'analyse de la réponse de l'expression génique cellulaire après tout juste deux heures d'infection a présenté une activation de la voie de signalisation inflammatoire NF-kappaB. La différenciation subséquente de ces organoïdes au niveau de la glande ou des cellules de cavité (pit-type) a fourni une réponse différente à l'infection présentant des implications médicales importantes potentielles. Par ailleurs, le consortium a élargi la technique des organoïdes aux tumeurs gastriques. En obtenant des cellules épithéliales du cancer de patients, ils sont parvenus à cultiver des cultures organoïdes qui devraient servir aux tests médicamenteux anti-cancéreux. Ensemble, les outils et les observations résultant des travaux INFO permettront de comprendre les interactions hôte-pathogène dans la santé et la maladie. Outre fournir un nouvel aperçu sur les pathologies gastriques, les cultures organoïdes contribueraient au développement de nouvelles thérapies, dont la médecine régénérative.
Mots‑clés
Organoïdes, infections, estomac, interactions hôte-microbe, Helicobacter pylori
