CN Bio aux OBN Awards 2023, MIMETAS et Yamaha Motor, les mini robots biologiques issus de cellules humaines du Wyss Institute

CN Bio aux OBN Awards 2023, MIMETAS et Yamaha Motor, les mini robots biologiques issus de cellules humaines du Wyss Institute


Actus sur les méthodes non-animales

4 - 8 décembre 2023

CN Bio lauréat pour la collaboration industrielle la plus influente

CN Bio, une société d’organes sur puce (OoCs) qui conçoit et fabrique des systèmes microphysiologiques (MPS) à un et plusieurs organes, a reçu le prix de “la Collaboration industrielle la plus influente de l’année” (Most Impactful Industry Collaboration of the Year) aux OBN Awards 2023.

Ce prix récompense le succès continu de la collaboration de la société avec la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis, visant à faire progresser l’adoption d’organes sur puce grâce à l’évaluation de sa gamme de MPS PhysioMimix à travers une série d’applications dans la découverte et le développement de médicaments.

Environ 90 % des candidats médicaments qui parviennent aux essais cliniques échouent, souvent en raison d’une mauvaise transférabilité clinique entre les modèles animaux conventionnels et les humains.

Parallèlement à la prise de conscience croissante des considérations éthiques et au coût croissant des études sur les animaux, on constate un intérêt croissant pour les méthodologies de nouvelle approche (NAM), telles que les organes sur puce, pour fournir des modèles précliniques prédictifs efficaces.

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MIMETAS et Yamaha Motor signent un accord de marketing conjoint pour faire progresser les applications de modèles automatisés de maladies humaines pour le développement de médicaments

MIMETAS, leader dans la modélisation 3D des maladies humaines, et Yamaha Motor Co., Ltd., développeur du CELL HANDLER™, annoncent un accord de marketing conjoint stratégique visant à faire progresser le développement thérapeutique à l’aide de modèles pertinents pour l’homme tout au long du développement précoce de médicaments.
La collaboration combine l’expertise complète de MIMETAS en matière de modélisation de maladies et de développement de tests avec le CELL HANDLER de pointe de Yamaha Motor, un système automatisé de sélection, de prélèvement et d’imagerie de sphéroïdes, de tissus et d’organoïdes.

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Des scientifiques du Wyss Institute construisent de mini robots biologiques à partir de cellules humaines

Des chercheurs du Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering de l’Université d’ Harvard ont créé de minuscules robots biologiques, appelés Anthrobots, à partir de cellules trachéales humaines adultes qui peuvent se déplacer sur une surface et favoriser la croissance de neurones dans une assiette de laboratoire.
Les assemblages multicellulaires, dont la taille varie de la largeur d’un cheveu humain à la pointe d’un crayon bien taillé, sont conçus pour effectuer des tâches en fonction des fonctions de leurs cellules individuelles et de la manière dont elles travaillent ensemble. Cette découverte est le point de départ de la vision des chercheurs consistant à utiliser les Anthrobots comme de nouveaux outils thérapeutiques pour la régénération, la guérison et le traitement des maladies.

“Les assemblages cellulaires que nous construisons en laboratoire peuvent avoir des capacités qui vont au-delà de ce qu’ils font dans le corps”, a déclaré Levin, qui est également directeur du Allen Discovery Center à Tufts. “Il est fascinant et complètement inattendu que les cellules trachéales normales d’un patient, sans modifier leur ADN, puissent se déplacer d’elles-mêmes et favoriser la croissance des neurones dans une région endommagée”, a déclaré Levin. “Nous examinons maintenant comment fonctionne le mécanisme de guérison et nous nous demandons ce que ces constructions peuvent faire d’autre.”

Les avantages de l’utilisation de cellules humaines incluent la possibilité de construire des biobots à partir des propres cellules d’un patient pour effectuer un travail thérapeutique sans risque de déclencher une réponse immunitaire ou de nécessiter des immunosuppresseurs. Ils ne durent que quelques semaines avant de se décomposer et peuvent donc être facilement réabsorbés par l’organisme une fois leur travail terminé.

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Les organoïdes évoluent d’une merveille académique à un outil industriel

La technologie organoïde remonte aux premières expériences de dissociation-réagrégation.

Aujourd’hui, les organoïdes peuvent être dérivés de cellules souches pluripotentes ou résidant dans les tissus, ou de cellules progénitrices ou différenciées provenant de tissus sains ou malades, et il existe diverses stratégies d’ingénierie organoïde qui soutiennent la culture et la croissance, la prolifération, la différenciation et la maturation des organoïdes. De plus, comme le souligne cet article, la production d’organoïdes se réalise à une échelle toujours plus grande, ouvrant ainsi un champ d’applications varié.

Dans certains cas, il est déjà possible d’augmenter la production d’organoïdes.

Fin 2022, Molecular Devices a acquis cette capacité grâce à l’acquisition de Cellesce, une société spécialisée dans la production d’organoïdes à grande échelle.

« Nous nous concentrons principalement sur les organoïdes dérivés de cellules souches adultes », déclare Vicky Marsh Durban, PhD, directrice des services organoïdes personnalisés chez Molecular Devices, « mais notre technologie de plateforme est applicable à tout type d’organoïde, à condition qu’il se développe dans un gel matrice, car nos processus de bioréacteur sont optimisés pour la culture d’organoïdes dans des matrices de gel plutôt qu’en suspension”.

Toutefois, pour industrialiser les organoïdes, l’échelle ne suffit pas.

“La chose la plus importante que nous avons gardée à l’esprit est d’obtenir l’échelle sans détruire les modèles”, explique Durban.

“Les modèles sont intrinsèquement assez sensibles et plus complexes que les modèles bidimensionnels standards.”

Garantir qu’autant d’organoïdes conservent les caractéristiques souhaitées dépend du contrôle qualité.

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Avancées sur les organoïdes cérébraux pédiatriques et organoïdes cardiaques

Organoïdes cérébraux pédiatriques plus précis produits par l’Institut Hubrecht

Les caractéristiques essentielles du cortex, une partie importante du cerveau humain et de son développement, sont capturées avec plus de précision dans les organoïdes générés par les chercheurs de l’Institut Hubrecht et du Centre Prinses Máxima d’oncologie pédiatrique.

Les chercheurs ont développé des mini-organes dotés de caractéristiques telles que l’organisation cellulaire, l’expansion des cellules souches et l’identité cellulaire qui imitent plus fidèlement la situation réelle.

Ces nouveaux organoïdes peuvent être utilisés comme base pour modéliser les tumeurs cérébrales pédiatriques.

Les tumeurs cérébrales multiples chez l’enfant, comme les gliomes corticaux, proviennent du cortex qui est la couche externe de la plus grande partie du cerveau et la structure la plus étendue du cerveau.

(…) L’étude actuelle a été dirigée par le Dr. Benedetta Artegiani, chef de groupe de recherche au Centre Máxima et Delilah Hendriks, chercheuse à l’Institut Oncode dans le groupe Organoid de l’Institut Hubrecht et chef de groupe affilié au Centre Máxima et publiée aujourd’hui dans Nature Communications.

Le nouvel organoïde du cortex généré par les chercheurs représente plus fidèlement le cerveau humain sous de multiples aspects : sa forme, son organisation architecturale et plusieurs propriétés de ses cellules.

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Organoïdes cardiaques multi-chambres de l’Institut de biotechnologie moléculaire (IMBA) de l’Académie autrichienne des sciences

La plate-forme cardioïde humaine récapitule le développement de tous les principaux compartiments cardiaques embryonnaires, y compris les ventricules droit et gauche, les oreillettes, les voies d’éjection et le canal auriculo-ventriculaire.

Dirigée par Sasha Mendjan, PhD, l’équipe IMBA a rendu compte de son développement dans Cell, dans un article intitulé « Les cardioïdes multi-chambres dévoilent le développement du cœur humain et les anomalies cardiaques ».

Les développeurs suggèrent que la technologie aidera les scientifiques à générer une plate-forme de criblage destinée au développement de médicaments, aux études de toxicologie et à la compréhension du développement cardiaque.

Les organoïdes cardiaques développés à partir de cellules souches dérivées de patients pourraient, à l’avenir, donner un aperçu du défaut de développement et de la manière dont il peut être traité et évité.

Le groupe de recherche de Mendjan s’intéresse particulièrement à l’utilisation d’organoïdes cardiaques multi-chambres pour mieux comprendre le développement cardiaque. « Nous disposons désormais d’une base pour étudier la croissance future et le potentiel de régénération du cœur. »

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Le « laboratoire autonome » de l’Université de Toronto se concentrera sur les modèles de tissus humains de nouvelle génération

Le laboratoire autonome (SDL — Self Diving Laboratory) pour le mimétisme des organes humains est l’un des six laboratoires autonomes lancés par l’Accélération Consortium pour piloter la recherche dans divers domaines.

L’Université de Toronto abrite un nouveau “Self Driving Lab” qui permettra aux chercheurs de mieux comprendre la santé et la maladie – et de tester plus rapidement l’efficacité et la toxicité de nouveaux médicaments et matériaux.

Basé au Centre Donnelly pour la recherche cellulaire et biomoléculaire, le laboratoire autonome pour le mimétisme des organes humains est le plus récent laboratoire autonome à naître d’une subvention historique de 200 millions de dollars du First Research Excellence Fund to the Acceleration Consortium – un organisme mondial pour accélérer la découverte de matériaux et de molécules qui est l’une des nombreuses initiatives stratégiques institutionnelles de l’Université de Toronto.

Le nouveau laboratoire sera dirigé par Milica Radisic, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en génie des organes sur puce et professeur de génie biomédical à la Faculté des sciences appliquées et de l’ingénierie, et par Vuk Stambolic, scientifique principal à l’Université de cancérologie Princess Margaret, et professeur de biophysique médicale à la Faculté de médecine Temerty.

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Des scientifiques impriment en 3D de la peau humaine avec des follicules pileux. Cela pourrait transformer la recherche médicale et cosmétique.

Récemment, Pankaj Karande, professeur agrégé de génie chimique et biologique au Rensselaer Polytechnic Institute de New York et son équipe ont imprimé en 3D des follicules pileux dans des tissus cutanés humains cultivés en laboratoire.

Il s’agit d’une évolution sans précédent qui pourrait transformer de nombreux domaines. La peau cultivée en laboratoire peut nous aider à trouver des traitements contre les maladies, à guérir les blessures, à épargner aux animaux les tests cosmétiques et peut-être même à concevoir un « cuir » qui imite l’apparence et la sensation de vraies peaux d’animaux.

(…) Pour libérer tout le potentiel de la peau cultivée en laboratoire, l’ingénierie doit imiter la peau naturelle aussi fidèlement que possible, y compris les follicules pileux.

Les follicules pileux jouent un rôle crucial dans la thermorégulation, la production de sueur et la cicatrisation de la peau, grâce à leurs cellules souches. Ils servent également de passerelles vers les médicaments topiques et les cosmétiques.

« Notre travail est une preuve de concept selon laquelle les structures des follicules pileux peuvent être créées de manière très précise et reproductible à l’aide de la bio-impression 3D. Ce type de processus automatisé est nécessaire pour rendre possible la future biofabrication de la peau », a déclaré Karande, auteur principal de l’étude, dans un communiqué de presse.

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