Le réseau biliaire hépatique est constitué des canalicules biliaires formés par les hépatocytes et des tubes biliaires bordés par les cholangiocytes, reliés par une interface hétérotypique appelée canal de Hering.
​​ Cette thèse exploite des approches d’ingénierie, telles que la microfabrication et le micropatterning, pour développer des modèles permettant d’étudier différents phénomènes complexes liés à la polarité hépatique, à travers deux projets complémentaires.
​ Le premier projet visait à modéliser la connexion hépatobiliaire, correspondant au canal de Hering. Nous avons démontré la formation de lumens hétérotypiques (hétérolumens) en confinant des hépatocytes et des cholangiocytes dans un système de microniches étroites, utilisé ensuite pour le criblage quantitatif de différentes sources cellulaires et milieux de culture. La formation d’hétérolumens a été reproduite dans un modèle 3D d’hétérosphéroïdes micropatternés, permettant d’observer l’auto-organisation des structures à plus grande échelle, validant le criblage réalisé en microniches. Enfin, un système modulaire « sphéroïde-sur-tube », combinant sphéroïdes d’hépatocytes préformés et tubes biliaires de dimensions définies, a permis d’obtenir un modèle plus complexe avec un nombre modulable d’interfaces hépatobiliaires et des structures polarisées. Ces modèles constituent des outils pertinents pour l’étude de la formation du canal de Hering et des interactions hépatocytes-cholangiocytes, et pourront être adaptés au développement d’organoïdes non hépatiques basés sur des interfaces hétérotypiques. Le second projet portait sur un modèle d’alignement des canalicules biliaires par micropatterning d’hépatocytes en lignes. Cette approche permet l’organisation des cellules en rangées de deux hépatocytes, favorisant l’élongation des canalicules biliaires le long de l’axe du motif. Des lignes de 25 à 50 µm de largeur induisent un alignement des canalicules sur hépatocytes primaires et, dans un contexte prolifératif, sur la lignée CAN10. Ce modèle offre une plateforme robuste pour étudier la morphogenèse et l’orientation des lumens sous contraintes géométriques.
​ Ensemble, ces travaux illustrent la pertinence des approches d’ingénierie pour modéliser la polarité hépatique. En associant un contrôle spatial précis à une lecture quantitative, les systèmes développés offrent une alternative complémentaire aux organoïdes, alliant accessibilité expérimentale et modélisation de phénomènes complexes. Leur modularité ouvre la voie à de futures extensions, tant sur la diversité cellulaire que sur les applications pathologiques. ​​​
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Contact : Mireille Chevallet