Les progrès des méthodes de culture cellulaire ont permis le développement d'organoïdes - des mini-organes dérivés de cellules souches qui imitent l'organisation tissulaire de notre corps. Maintenant, des chercheurs au Japon ont développé un nouveau système organoïde qui peut apporter des larmes de joie aux personnes souffrant du syndrome de l'œil sec.

Dans une nouvelle étude publiée dans Nature, une équipe de recherche dirigée par l'Université d'Osaka a démontré une méthode pour la génération d'organoïdes tridimensionnels (3D) dérivés de cellules souches humaines qui modélisent le canal lacrymal (également connu sous le nom de glande lacrymale). Ces organoïdes de la glande lacrymale présentent des schémas d'organisation et de ramification caractéristiques de ceux observés dans la glande lacrymale humaine au cours du développement.

Les cellules souches ont la capacité de se différencier en n'importe quel type de cellule du corps. Lorsque les cellules souches sont cultivées dans un format de culture qui favorise l'agrégation, le traitement avec une série définie de molécules de signalisation peut guider la différenciation et l'auto-organisation des cellules souches en organoïdes rappelant les organes du corps. Des chercheurs dirigés par l'Université d'Osaka ont précédemment développé un organoïde bidimensionnel (2D) semblable à un œil à l'aide de cellules souches pluripotentes induites par l'homme (iPS) et ont noté la présence de cellules de type glande lacrymale dans ces organoïdes. La glande lacrymale, située à l'intérieur de la paupière, est chargée de produire un liquide qui facilite la vision et protège l'œil. La diminution de la production de larmes est associée au syndrome de l'œil sec, qui est une caractéristique d'une maladie auto-immune courante connue sous le nom de syndrome de Sjögren. L'équipe de recherche a cherché à explorer la génération d'organoïdes des glandes lacrymales, qui pourraient servir de plate-forme pour le développement de nouvelles thérapies pour le traitement du syndrome de l'œil sec.

« Pour créer des organoïdes de la glande lacrymale, nous avons d'abord isolé les cellules progénitrices de la glande lacrymale de nos organoïdes ressemblant à des yeux humains en 2D », explique le chercheur principal/premier auteur Ryuhei Hayashi. "Nous avons constaté qu'une culture supplémentaire de cette population de cellules progénitrices, qui exprimait les premiers marqueurs du développement des glandes lacrymales, entraînait la formation réussie d'organoïdes 3D des glandes lacrymales."

En plus d'afficher des modèles d'organisation caractéristiques de la glande lacrymale, les organoïdes ont exprimé des marqueurs clés associés au développement de la glande lacrymale. Pour explorer la capacité fonctionnelle des organoïdes, l'équipe de recherche a transplanté des organoïdes de glandes lacrymales chez des rongeurs chez lesquels la glande lacrymale avait été partiellement ou totalement retirée.

"Nous avons été ravis de constater qu'après la transplantation, les organoïdes ont démontré une différenciation en tissu de glande lacrymale mature", déclare le dernier auteur Kohji Nishida.

La méthode de l'équipe de recherche représente la première technologie au monde pour la génération d'organoïdes 3D de glandes lacrymales à partir de cellules iPS humaines. Ces organoïdes des glandes lacrymales peuvent servir de base au développement de thérapies régénératives et de médicaments pour le traitement du syndrome de l'œil sec sévère associé au syndrome de Sjögren et à d'autres troubles.

Référence: Hayashi R, Okubo T, Kudo Y, et al. Génération d'organoïdes 3D de glandes lacrymales à partir de cellules souches pluripotentes humaines. Nature. 2022 :1-6. est ce que je: 10.1038/s41586-022-04613-4

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