​​Le programme national de recherc​he Organes et organoïdes sur puces MED-OOC concevra une nouvelle génération de modèles biologiques basée sur des cellules dérivées de patients et des précurseurs de tissus tels que les organoïdes capables de mimer le fonctionnement physiologique ou pathologique d’un organe humain. Ces modèles « sur puce » seront équipés de technologies avancées pour surveiller et analyser leur activité en temps réel.

Ces modèles biologiques serviront aussi bien la recherche fondamentale que l’industrie pharmaceutique ou encore la médecine personnalisée. Ils​ ​constitueront des outils innovants d’aide à la décision thérapeutique ; ils pourraient faciliter la prise en charge des cancers et d’autres pathologies en testant plus vite les traitements potentiels ; ils constitueraient une formidable avancée pour la qualité de vie des malades.
De plus, ces modèles biologiques pourraient diminuer, à terme, le recours à l’expérimentation animale.

  Photo : puce microfluidique. © ​Lucien Godart / CEA

Les modèles d’organes et organoïdes sur puces (O&OoC) reproduisent les conditions du vivant : «Le meilleur modèle pour un patient, ce sont ses propres cellules ! En les mettant en culture sur une carte microfluidique, elles deviennent un modèle d'organe qui peut, par exemple, être utilisé par un médecin pour tester des médicaments et proposer l'approche thérapeutique la plus adaptée à son patient » soulignent Xavier Gidrol, Anne-Marie Gué et Maxime Mahé, les trois co-directeurs du programme.​

MED-OOC ambitionne ainsi de réaliser des avancées scientifiques et technologiques autour de trois axes thématiques prometteurs :

• O&OoCs (Organoids and Organoids on Chip) dérivés de patients « jumeaux cliniques » pour la médecine personnalisée​: définir et réunir les conditions minimales requises pour reproduire fidèlement la pathologie spécifique d’un patient dans un modèle sur puce.
• O&OoCs multifonctionnels et multi-organes pour de nouvelles thérapies : développer ces organes et organoïdes sur puces en tant que modèles précliniques robustes, permettant le criblage et la validation de nouveaux médicaments, immunothérapies et biothérapies.
• ​O&OoCs instrumentés : équiper les organes et organoïdes sur puces de capteurs et d’actionneurs capables de mesurer plusieurs paramètres-clés liés au métabolisme tissulaire ainsi qu’à des fonctions biologiques plus complexes.

1. ​​Tumeur sur puce pour l’amélioration du soin du patient (TME On Chip) : développer des modèles personnalisés de tumeurs dérivés de patients, intégrant le microenvironnement tumoral, pour prévoir l’efficacité des traitements.
2. Diabète de type 1 sur puce (MAGIC) : créer des îlots de Langerhans (cellules du pancréas) vascularisés sur puce pour suivre en temps réel la réponse immunitaire personnalisée d’un patient transplanté et ainsi anticiper le rejet du greffon.
3. Syndrome métabolique sur puce (MSY-OOC) : développer des modèles intégrés et personnalisés du syndrome métabolique (foie, tissu adipeux, paroi vasculaire) pour identifier de nouveaux biomarqueurs, comprendre les mécanismes pathologiques de la MAFLD (maladie hépatique chronique) et élaborer de nouvelles thérapies.
4. Technologie pour l’ingénierie des microenvironnements et l’imagerie des organes sur puces (EnVie) : concevoir des dispositifs modulaires intégrant des technologies d’imagerie 3D et de biofabrication, permettant l’étude des interactions tissulaires à long terme.

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      De gauche à droite : Xavier Gidrol (CEA-Irig), Fabrice Navarro (CEA-Leti), Stéphanie Descroix (Inserm), AnthonyTreizebre (CNRS), Laurent Malaquin (CNRS)