Un vaisseau sanguin sur puce pour la recherche contre le cancer

Publié par Isabelle le 24/02/2018 à 12:00
Source: CNRS-INSIS
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 famille de protéines fibreuses constituant les tissus conjonctifs...), intégré à un système microfluidique (La microfluidique est la science et la technologie des systèmes manipulant des fluides et dont...). 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...) de puiser des nutriments dans le sang (Le sang est un tissu conjonctif liquide formé de populations cellulaires libres, dont le...) 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 sanguine (La circulation sanguine est un type de système circulatoire en circuit fermé qui assure...). 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...) 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...) 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...) 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...) 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...) 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...) contre le cancer (Le cancer est une maladie caractérisée par une prolifération cellulaire anormalement...) 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...), 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...) 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...) 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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