Projet ingénieur - les organes humains sur puces

Projet de culture cellulaire :

Les organes humains sur puces

[pic 1]

Gatien Janton, Jimmy Lisciandra

Ecole de biologie industrielle

Table des matières

I.        Introduction        3

II.        Le poumon sur puce        4

A.        Généralité sur le poumon        4

B.        Présentation de la puce        4

C.        Préparation de la puce        4

III.        L’intestin sur puce        4

IV.        Le cœur sur puce        4

V.        Le foie sur puce        5

VI.        L’artère sur puce        5

VII.        Le rein sur puce        5

1. Introduction

[pic 2]Les «organes sur puce» sont des systèmes biomimétiques contenant des canaux micro fluidiques bordées de cellules humaines vivantes, qui reproduisent des unités fonctionnelles clés des organes vivants afin de reconstituer la physiologie des organes humain in vitro. A l’heure de la crise de l’expérimentation animale, ce système de culture cellulaire pourrait bien révolutionner la toxicologie alternative. En effet, la toxicologie classique a actuellement atteint plusieurs limites : les tests sur animaux sont peu prédictifs pour certaines molécules à cause de l’éloignement génétique, et donc physiologique entre les espèces testées et l’Homme, elle coûte très chère et nécessite beaucoup de temps, et de plus en plus de personnes y sont opposé pour des raisons éthique. La toxicologie alternative actuelle rencontre aussi de nombreuses limitations : bien que les cultures de cellules humaines sur boite de pétri sont moins chères et plus simple à mettre en place que des test in vivo, et qu’elle n’utilise que des cellules et non des organismes entier, elles ne prennent pas en compte les interactions entre plusieurs organes, et l’environnement des cultures in vitro est très différents des conditions in vivo.

1. Généralités sur les organes-sur-puces

En effet, ces modèles en deux dimensions ne sont pas capables de reproduire l’organisation structurelle des tissus et donc de représenter fidèlement les fonctions physiologiques de l’organe. Voilà pourquoi les organes sur puces sont probablement la meilleure alternative aux deux méthodes cités précédemment, car elle reste peu couteuse, tout en reproduisant fidèlement le fonctionnement d’un organe humain. Elles permettent aussi une analyse par imagerie en temps réel des activités biochimiques, génétiques et métaboliques des cellules. Les organes sur puces peuvent aussi être reliés entre eux par des micro-tubes, afin d’intégrer les effets des interactions entre les organes au niveau de la métabolisation et de la dégradation des xénobiotiques, et ainsi reconstituer le circuit d’une molécule dans notre organisme et ces effets au niveau des différents organes. A termes, cette technique pourra reproduire le fonctionnement d’un organisme entier, avec différentes voies d’administration possibles. (1)

...