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Posté par Isabelle le Samedi 24/02/2018 à 12:00
Un vaisseau sanguin sur puce pour la recherche contre le cancer
Si les phénomènes anatomiques ne sont pas toujours observables en direct, les organes sur puce offrent une alternative de choix pour les laboratoires. Des chercheurs de l'Institut des sciences industrielles de l'université de Tokyo, du CNRS et de l'Inserm ont ainsi créé un vaisseau sanguin dans un bloc de collagène (Le collagène est une glycoprotéine fibreuse dont le rôle peut être comparé à une armature. C’est la protéine la plus abondante de l’organisme. Il est secrété par les cellules des tissus conjonctifs. ...), intégré à un système microfluidique (La microfluidique est la science et la technologie des systèmes manipulant des fluides et dont au moins l'une des dimensions caractéristiques est de l'ordre...). Ce dispositif a déjà permis de vérifier l'effet de deux médicaments anti-angiogéniques utilisés en clinique. Ces travaux sont publiés dans la revue EBioMedicine.


À gauche: microvaisseau faisant de l'angiogenèse ; à droite: microvaisseau pour lequel l'angiogenèse a été inhibée

Afin de se développer, les tumeurs solides ont besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois grandes catégories : les besoins primaires, les besoins secondaires et les besoins...) de puiser des nutriments dans le sang (Le sang est un tissu conjonctif liquide formé de populations cellulaires libres, dont le plasma est la substance fondamentale et est présent chez la plupart des animaux. Un humain adulte est...) des patients. Elles sont pour cela capables d'induire l'angiogenèse, c'est-à-dire la formation des vaisseaux sanguins. Elles les attirent et se connectent ainsi à la circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles sur une route.) sanguine. Comme certains traitements ciblent ce phénomène pour limiter la croissance des tumeurs, des chercheurs ont conçu un vaisseau sanguin sur puce pour tester de nouvelles molécules actives contre ce phénomène. Très internationale, l'équipe comprend des membres du Laboratory for Integrated Micro Mechatronics Systems (LIMMS, CNRS/Université de Tokyo), du laboratoire Mécanismes de la tumorigenèse et thérapies ciblées (M3T, CNRS/Université Lille 1/Université Lille 2), du Laboratoire d'analyse et modélisation de systèmes pour l'aide à la décision (LAMSADE, CNRS/Paris Dauphine), du laboratoire Processus d'activation (Activation peut faire référence à :) sélectif par transfert d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) uni-électronique ou radiatif (PASTEUR, CNRS/ENS Paris/UPMC) et des collaborateurs des États-Unis et du Japon.

Le système se présente sous la forme d'un bloc de collagène de quelques millimètres de côté. Un tunnel (Un tunnel est une galerie souterraine livrant passage à une voie de communication (chemin de fer, canal, route, chemin piétonnier). Sont apparentés aux tunnels par leur mode de construction les grands...) est creusé à l'intérieur et reçoit des cellules endothéliales, qui s'y développent et forment ainsi un vaisseau sanguin. L'ajout de facteurs de croissance des cellules endothéliales vasculaires déclenche l'angiogenèse qui, puisque la puce se place facilement sous un microscope, est observable (Dans le formalisme de la mécanique quantique, une opération de mesure (c'est-à-dire obtenir la valeur ou un intervalle de valeurs d'un paramètre physique, ou plus...) à volonté.

Les chercheurs ont pu tester deux médicaments anticancéreux (Un anticancéreux est un médicament permettant de lutter contre le cancer) déjà utilisés en clinique, le sorafenib et le sunitinib, et confirmer leurs effets anti-angiogéniques. Le système permet également de mesurer les changements de la perméabilité des vaisseaux sanguins et, surtout, fournit un environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme...) calibré et reproductible pour les expériences. Ces travaux s'inscrivent dans le cadre du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration...) franco-japonais SMMIL-E1, dédié au développement de microsystèmes électromécaniques pour la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances...) contre le cancer (Le cancer est une maladie caractérisée par une prolifération cellulaire anormalement importante au sein d'un tissu normal de l'organisme, de telle manière que la survie de ce dernier est...) et récemment implanté à Lille.


Figure conceptuelle de l'étude illustrant le contexte et l'enjeu de la technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :)
© 2018, Yukiko Matsunaga, Institute Of Industrial Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir...), The University Of Tokyo

Note:
(1) SMMIL-E = Seeding microsystems in medicine in Lille European Japanese technologies against cancer.


Références publication:
A Vascular Endothelial Growth Factor-Dependent Sprouting Angiogenesis Assay Based
on an In Vitro (In vitro (en latin : « dans le verre ») signifie un test en tube, ou, plus généralement, en dehors de l'organisme vivant ou de la cellule. Un exemple est la fécondation in vitro...) Human Blood Vessel Model for the Study of Anti-Angiogenic Drugs
J. Pauty, R. Usuba, I. Gayi Cheng, L. Hespel, H. Takahashi, K. Kato, M. Kobayashi, H. Nakajima, E. Lee, F. Yger, F. Soncin, Y. T. Matsunaga
EBioMedicine, January 2018, Volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) 27, Pages 225?236
https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2017.12.014

Contacts chercheurs:
- Joris Pauty ? LIMMS
- Fabrice Soncin ? Laboratoire Mécanismes de la tumorigenèse et thérapies ciblées

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Source: CNRS-INSIS