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Production and characterization of endocrine cells derived from human pancreas organoids for the cell-based therapy of type 1 diabetes

Informations projet

N° de convention de subvention: 668350

État

Projet clôturé

  • Date de début

    1 Janvier 2016

  • Date de fin

    31 Decembre 2019

Financé au titre de:

H2020-EU.3.1.3.

  • Budget total:

    € 5 120 275

  • Contribution de l’UE

    € 4 666 400

Coordonné par:

JOHANN WOLFGANG GOETHE-UNIVERSITATFRANKFURT AM MAIN

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Un remède basé sur la thérapie cellulaire pour traiter le diabète de type 1

Bien que les personnes atteintes de diabète de type 1 puissent gérer la maladie grâce à l’injection d’insuline, cette approche comporte des limites. C’est pourquoi un groupe de scientifiques européens utilise des cellules souches pour mettre au point un remède basé sur la thérapie cellulaire.

Santé
© Yurchanka Siarhei, Shutterstock

Parmi les 415 millions de cas recensés de diabète dans le monde, 5 % sont catégorisés en tant que type 1 (DT1). Maladie incurable provoquée par la destruction auto-immune des cellules pancréatiques productrices d’insuline, le nombre de cas de DT1 augmente de 4 % par an. En tenant compte de ces données épidémiologiques alarmantes, différentes initiatives s’efforcent de développer un traitement cellulaire pour le DT1, qui consiste à remplacer les cellules bêta manquantes par des cellules exogènes. L’une de ces initiatives est le projet LSFM4LIFE, financé par l’UE, qui entend développer un processus en laboratoire afin de produire en masse des structures cellulaires en 3D pour les cellules productrices d’insuline. «Actuellement, le DT1 se traite en recourant à des injections quotidiennes vitales d’insuline», déclare Francesco Pampaloni, directeur scientifique et coordinateur du projet LSFM4LIFE. «Bien que l’insuline permette aux patients atteints de DT1 de vivre leur vie, elle comporte des limites, c’est pourquoi nous entendons utiliser les cellules souches pour développer un remède basé sur la thérapie cellulaire». Francesco Pampaloni est un scientifique employé à l’Institut Buchmann pour les sciences moléculaires de la vie, qui fait partie du groupe de biologie physique de l’université Goethe de Francfort. Il dirige actuellement les recherches du groupe sur la biologie cellulaire en 3D.

Une source de cellules souches

Idéalement, la thérapie cellulaire du DT1 avec des cellules souches fonctionne comme suit. Premièrement, une biopsie contenant des cellules souches de pancréas adulte est collectée sur un donneur vivant. Il s’agit de cellules souches qui sont ensuite massivement mises en culture dans des bioréacteurs en suivant des processus industriels biotechnologiques. Le nombre de cellules produites est suffisant pour traiter de nombreux patients atteints de DT1. Les cellules souches sont différenciées en cellules bêta productrices d’insuline et transplantées chez le patient. Elles réagissent ensuite à la concentration de glucose dans le sang, en fournissant la quantité d’insuline requise. Le projet LSFM4LIFE s’engage à développer un processus efficace pour obtenir les cellules souches pancréatiques nécessaires. Selon le projet, les organoïdes de pancréas humain représentent l’une des sources les plus appropriées de cellules souches de pancréas pour la thérapie cellulaire du DT1. Pour mettre au point une thérapie cellulaire pour le DT1 à partir d’organoïdes pancréatiques, le projet s’est concentré sur quatre piliers: production, contrôle de la qualité, normalisation et conformité. «Durant la phase de production, nous avons créé une banque de cellules d’organoïdes pancréatiques pour une production à long terme», explique Francesco Pampaloni. «Nous avons également veillé à ce que les organoïdes pancréatiques soient génétiquement stables, pour ne pas former une tumeur après avoir été transplantés chez l’hôte, et qu’ils pouvaient être transplantés in vivo en toute sécurité». Le projet a également réalisé une analyse et un contrôle de la qualité des organoïdes pancréatiques en recourant à la microscopie optique avancée et, en particulier, à la microscopie à nappe de lumière (LSFM). Les chercheurs ont mis au point un échafaudage 3D entièrement synthétique pour cultiver des organoïdes pancréatiques sans recourir à des produits d’origine animale; une étape nécessaire pour garantir la sécurité des patients. En outre, le projet a mis en œuvre de bonnes pratiques de fabrication pour produire des organoïdes pancréatiques à destination d’essais cliniques.

Faire progresser la technologie

Selon Francesco Pampaloni, le projet LSFM4LIFE a permis de faire progresser la technologie afin de proposer un traitement à base de cellules pour le DT1. «Je suis fier que nous ayons franchi tant d’étapes nécessaires en vue de fournir un remède aux patients atteints de diabète de type 1», conclut-il. «Grâce à LSFM4LIFE, nous avons réalisé les étapes essentielles nécessaires à la constitution d’une base solide, afin de mettre au point une thérapie à base d’organoïdes pancréatiques pour le DT1». Les chercheurs travaillent actuellement au développement d’une procédure fiable destinée à différencier les cellules souches en cellules bêta efficaces qui sécrètent l’insuline en quantité suffisante et réagissent de manière adaptée aux modifications du taux de glucose.

Mots‑clés

LSFM4LIFE, thérapie cellulaire, diabète de type 1, diabète, insuline, cellules souches, biologie cellulaire en 3D, organoïdes du pancréas humain, organoïdes pancréatiques, microscopie optique, microscopie à nappe de lumière, LSFM

Informations projet

N° de convention de subvention: 668350

État

Projet clôturé

  • Date de début

    1 Janvier 2016

  • Date de fin

    31 Decembre 2019

Financé au titre de:

H2020-EU.3.1.3.

  • Budget total:

    € 5 120 275

  • Contribution de l’UE

    € 4 666 400

Coordonné par:

JOHANN WOLFGANG GOETHE-UNIVERSITATFRANKFURT AM MAIN