Création d'un modèle miniature d'appareil reproducteur féminin

Une équipe de l’université Northwestern (Illinois, États-Unis) a développé un appareil reproducteur féminin miniature, et l'a présenté dans « Nature Communications ».

Cette technologie appelée EVATAR se présente sous la forme d’un petit cube monté sur puce et contenant des modèles 3D d’ovaires, de trompes de Fallope, d’un utérus, col d’utérus, vagin et d’un foie (le foie est inclus car il métabolise les hormones et les médicaments). Le système est composé de trois couches : la couche supérieure supporte les « organes », dans de petits bacs individuels, les deux couches inférieures comprennent les pompes et les tubes qui transportent les fluides d’un organe à l’autre. Ce fluide circulant entre eux fait office de sang, permettant aux « organes » de communiquer via les molécules sécrétées, comme les hormones, pour modéliser au plus près ce qui se passe dans le corps.

Cette communication des « organes » entre eux est la grande avancée de ce dispositif, créant un système dynamique, plutôt qu’une simple culture de cellules statiques dans une boîte de Petri. « Cela imite ce qui se passe réellement dans le corps », explique Teresa Woodruff, l’auteure principale et chercheuse en biologie de l’ovaire. « Dans 10 ans, cette technologie, appelée "microfluidiques", sera la technologie dominante pour la recherche en biologie. » Teresa Woodruff a développé les ovaires, Julie Kim a développé l’utérus, Spiro Getsios le col de l’utérus et le vagin, et Joanna Burdette les trompes de Fallope.

Ce système permettra aux scientifiques d’étudier les effets sur le système reproducteur de nouvelles molécules à visées thérapeutiques, ou de molécules de l’environnement. Il pourrait également permettre une avancée de la recherche dans le domaine de l’endométriose, des fibromes, et de certains cancers. « Toutes ces maladies sont dues aux hormones et nous ne savons vraiment pas comment les soigner, hors chirurgie », déplore Joanna Burdette.

Tester un traitement personnalisé sur des modèles d'organes

Le but à terme est d’utiliser les cellules souches d’une femme pour lui fabriquer un modèle personnalisé de son propre système reproducteur, lui permettant par exemple de choisir les traitements les plus adaptés à son organisme.

Ce projet fait partie d’un programme plus large du National Institutes of Health pour créer un « corps sur puce ». « Si j’avais vos cellules souches et que je créais un cœur, un foie, un poumon et un ovaire, je pourrais tester dessus 10 molécules différentes à 10 doses différentes et dire "Voilà le médicament qui pourra traiter votre Alzheimer, votre Parkinson, votre diabète " », indique Teresa Woodruff. « C’est la médecine personnalisée ultime, un modèle de votre corps pour tester les médicaments. »

Elle ajoute : « Cela nous aidera à développer des traitements individualisés et voir comment les femmes métabolisent différemment les molécules par rapport aux hommes. » En effet, les recherches précliniques sont en grande majorité effectuées sur des modèles cellulaires et animaux de sexe masculin, sans prendre en compte la variable biologique du sexe.