AlveoliX contribue au premier modèle de « Lung-on-Chip » utilisant des cellules humaines

L’entreprise bernoise AlveoliX a contribué au développement du premier modèle humain de poumon-sur-puce au monde reposant exclusivement sur des cellules génétiquement identiques. Cette avancée a été réalisée en collaboration avec des chercheurs du Francis Crick Institute et a été publiée dans la revue scientifique Science Advances.

Le nouveau modèle de poumon-sur-puce reproduit les alvéoles humaines, de minuscules sacs d’air responsables des échanges gazeux et constituant une barrière essentielle contre les infections respiratoires telles que la tuberculose. Contrairement aux systèmes d’organes-sur-puce précédents, qui combinent généralement des cellules issues de patients et des cellules commerciales, cette nouvelle approche repose entièrement sur des cellules dérivées de cellules souches pluripotentes induites provenant d’un seul donneur. Elle permet ainsi de refléter plus fidèlement la fonction pulmonaire individuelle et l’évolution des maladies.

Faire progresser une recherche respiratoire personnalisée et sans recours à l’animal

À partir d’un protocole développé par l’équipe de recherche, des cellules épithéliales alvéolaires et des cellules endothéliales vasculaires ont été générées à partir de cellules souches puis cultivées de part et d’autre d’une fine membrane au sein d’un dispositif de poumon-sur-puce fabriqué par AlveoliX. Le système est soumis à des forces d’étirement tridimensionnelles rythmiques simulant les mouvements respiratoires, favorisant la formation de microvillosités et reproduisant étroitement l’environnement physique des poumons humains.

Afin d’étudier la dynamique des infections, des cellules immunitaires issues du même donneur ont été ajoutées à la puce avant l’introduction de bactéries responsables de la tuberculose. Le modèle a reproduit des caractéristiques clés des premiers stades de l’infection, notamment la formation de regroupements de cellules immunitaires et la dégradation progressive de la barrière alvéolaire.

L’étude met en évidence le rôle croissant des technologies d’organes-sur-puce pour réduire le recours aux modèles animaux et permettre une recherche plus prédictive et pertinente pour l’humain. En s’appuyant sur des cellules génétiquement identiques, la plateforme ouvre de nouvelles possibilités en médecine personnalisée, en permettant d’analyser l’influence de contextes génétiques spécifiques sur l’évolution des maladies et la réponse aux traitements.