Tissus sur puce : la technologie qui bouleverse la recherche médicale

La technologie des tissus sur puce en mesure d’accélérer le développement de médicaments et de réduire le recours aux essais sur animaux évolue à grande vitesse. Aux États-Unis, un projet ambitieux d’un nouveau centre national dédié à cet objectif transformerait à coup sûr le paysage de la recherche médicale en générale.

Le centre de Rochester est en effet l’un des quatre centres soutenus par les Instituts Nationaux de la Santé (NIH) qui visent à produire des dispositifs de tissus-sur-puce en tant qu’outils de développement de médicaments qualifiés par la FDA.

Les NIH ont accordé une subvention de 7,5 millions de dollars pour établir le Centre de Traduction pour les Systèmes Microphysiologiques de Barrière (TraCe-bMPS) à Rochester, en partenariat avec l’Université Duke.

Objectifs du centre

Le centre vise à développer cinq outils de développement de médicaments qualifiés par la Food and Drug Administration (FDA) liés à l’étude des fonctions de barrière dans la maladie – des interfaces dans les tissus qui sont essentielles pour la progression de l’infection, du cancer et de nombreuses maladies auto-immunes.

Au cours de la subvention de cinq ans, les chercheurs créeront des outils de développement de médicaments spécifiquement liés aux troubles du système nerveux central, à la fibrose, à la maladie auto-immune musculosquelettique, à la septicémie et à l’ostéomyélite.

Des outils de développement de médicaments innovants

Les scientifiques du TraCe-bMPS créeront les outils de développement de médicaments en utilisant des systèmes microphysiologiques – de petits puces avec des membranes ultra-minces de cellules humaines. Ils seront construits en utilisant les puces µSiM modulaires et productibles en masse, initiées par le directeur du centre, James McGrath et le professeur William R. Kenan Jr. de génie biomédical.

Le moment ne pourrait être mieux choisi. En tant qu’ingénieur biomédical et scientifique, la fusion élégante de l’ingénierie et de la biologie inhérente à la conception et à la validation de ces puces tissulaires en tant que modèles de maladies et plateformes de test de médicaments est pour moi l’une des activités les plus gratifiantes de ma carrière professionnelle. J’ai hâte de voir ce que cette équipe va développer au cours des cinq prochaines années et au-delà.

Hani Awad, Professeur d’orthopédie

Vers une nouvelle ère de découverte de médicaments

James McGrath affirme que tester des médicaments sur des puces µSiM peut conduire à moins d’essais sur animaux. Et parce que les chercheurs étudieront les effets des médicaments sur les cellules humaines, ils pourraient également aider à surmonter certaines des différences critiques entre les tests sur les humains et les animaux.

La découverte de médicaments entre dans une ère où moins d’animaux sont utilisés pour tester la sécurité et l’efficacité. Au lieu de cela, plus de dépistage sera effectué sur des puces de tissus qui modélisent les cellules humaines de manière à imiter les tissus humains et les maladies. Nos puces sont conçues pour fournir le débit plus élevé et les indications plus fiables dont les entreprises pharmaceutiques ont besoin pour faire approuver leurs médicaments pour les essais cliniques et l’utilisation par les patients.

James McGrath

En synthèse

Le nouveau centre de Rochester, soutenu par les NIH, représente une étape importante dans l’évolution de la recherche médicale. En utilisant la technologie des tissus-sur-puce, le centre vise à accélérer le développement de médicaments et à réduire le recours aux essais sur animaux. Cette initiative pourrait non seulement transformer le paysage de la recherche médicale, mais aussi avoir des implications significatives pour l’industrie pharmaceutique et la santé publique.

Pour une meilleure compréhension

Qu’est-ce que la technologie des tissus sur puce ?

La technologie des tissus sur puce est une technique qui utilise des dispositifs microfluidiques pour simuler la physiologie et la fonction des tissus et des organes humains, ce qui permet de tester l’efficacité et la sécurité des médicaments de manière plus précise et moins coûteuse.

Quels sont les avantages de cette technologie par rapport aux essais sur animaux ?

Les essais sur animaux présentent plusieurs inconvénients, notamment des différences significatives entre les réponses biologiques des animaux et des humains. La technologie des tissus-sur-puce, en revanche, utilise des cellules humaines, ce qui permet d’obtenir des résultats plus précis et pertinents pour les humains.

Quels sont les objectifs du nouveau centre de Rochester ?

Le centre vise à développer cinq outils de développement de médicaments qualifiés par la FDA liés à l’étude des fonctions de barrière dans la maladie. Ces outils seront spécifiquement liés aux troubles du système nerveux central, à la fibrose, à la maladie auto-immune musculosquelettique, à la septicémie et à l’ostéomyélite.

Qui sont les principaux acteurs impliqués dans ce projet ?

Le centre est dirigé par James McGrath, professeur de génie biomédical à l’Université de Rochester. D’autres membres clés de l’équipe comprennent Hani Awad, professeur distingué en orthopédie, et Benjamin Miller, professeur de dermatologie.

Quel est l’impact potentiel de ce projet sur l’industrie pharmaceutique et la santé ?

En accélérant le développement de médicaments et en réduisant le recours aux essais sur animaux, le centre pourrait transformer le paysage de la recherche médicale et avoir des implications significatives pour l’industrie pharmaceutique et la santé publique.

Références

Université de Rochester. (2024)

Légende illustration principale : Les chercheurs du nouveau Translational Center for Barrier Microphysiological Systems (TraCe-bMPS) de l’université de Rochester développent des outils de développement de médicaments à l’aide des puces µSiM modulaires et reproductibles en masse illustrées ici et mises au point par le directeur du centre, James McGrath, titulaire de la chaire d’ingénierie biomédicale William R. Kenan Jr. William R. Kenan Jr., professeur d’ingénierie biomédicale. (Photo de l’université de Rochester / J. Adam Fenster)