Des chercheurs du Wyss Institute de l’Université Harvard ont développé une puce microfluidique capable de recréer certaines des caractéristiques des lésions pulmonaires induites par les radiations. Les poumons sont très sensibles aux radiations, ce qui peut limiter l’application de la radiothérapie pour traiter le cancer. La modélisation précise des lésions pulmonaires radio-induites pourrait aider à développer de nouvelles méthodes pour prévenir et traiter le phénomène, mais il était difficile de l’étudier avant l’avènement des modèles avancés d’organes sur puce. La puce pulmonaire présentée ici contient des cellules épithéliales alvéolaires pulmonaires humaines en interface avec des cellules capillaires pulmonaires. L’objectif est de recréer l’interface alvéolaire-capillaire, puis en exposant la puce aux radiations, les chercheurs pourront surveiller en détail les effets sur ces populations cellulaires, ainsi qu’essayer de nouveaux traitements pour réduire les effets des radiations.
Les poumons sont très sensibles aux rayonnements, une exposition importante entraînant des lésions pulmonaires induites par les rayonnements. Cela se manifeste par une inflammation et une fibrose soutenues, qui peuvent affecter la fonction pulmonaire. Cela peut être un problème pour les survivants d’accidents nucléaires, qui peuvent avoir inhalé des particules contaminées, mais cela peut également affecter les patients subissant une radiothérapie où une limitation de dose est nécessaire pour éviter des dommages importants aux poumons. Quoi qu’il en soit, découvrir comment et pourquoi les poumons sont si sensibles aux radiations et tester de nouveaux traitements offrent de l’espoir à ces patients.
Le problème est qu’il a été difficile d’étudier ce phénomène jusqu’à présent. Les lésions pulmonaires radio-induites sont une affection complexe et peuvent varier considérablement d’un patient à l’autre en fonction de divers facteurs de risque. De plus, les modèles animaux de la maladie ne récapitulent généralement pas sa présentation complexe et soulèvent de sérieuses préoccupations éthiques. En réponse, ces chercheurs ont développé une méthode avancée in vitro système qui peut imiter certains des aspects des lésions pulmonaires induites par les radiations.
La puce est un système de culture microfluidique qui contient des cellules épithéliales alvéolaires pulmonaires humaines dans un canal, où elles sont exposées à l’air comme dans les poumons, et un autre canal contenant des cellules endothéliales capillaires pulmonaires qui sont exposées à un milieu nutritif comme substitut sanguin. Ce milieu contient également des cellules immunitaires, car elles sont importantes dans les lésions radio-induites. Les deux canaux sont séparés par une membrane semi-perméable. La puce peut être exposée à des doses de rayonnement cliniquement pertinentes, puis les réponses cellulaires peuvent être mesurées.
L’équipe a quantifié l’apparition de ce que l’on appelle des « foyers de dommages à l’ADN » créés par la protéine de réparation p53. Chaque spackle visualisé représente l’un de ces foyers, et le nombre de spackles dans les cellules épithéliales (rangée du haut) et endothéliales (rangée du bas) augmente avec la dose de rayonnement qu’ils ont appliquée à l’interface alvéolaire-capillaire sur les puces. Crédit : Wyss Institute de l’Université Harvard
« Mieux comprendre comment se produisent les lésions radiologiques et trouver de nouvelles stratégies pour les traiter et les prévenir posent un défi à multiples facettes qui, face aux menaces nucléaires et aux réalités des thérapies actuelles contre le cancer, nécessite des solutions entièrement nouvelles », a déclaré Donald Ingber, directeur du Wyss Institute. . « Le modèle de puce pulmonaire que nous avons développé pour récapituler le développement des lésions pulmonaires induites par les radiations exploite notre vaste expertise en culture de puces d’organes microfluidiques et, en combinaison avec de nouveaux outils analytiques et informatiques de découverte de médicaments et de biomarqueurs, nous offre de nouvelles avancées puissantes dans ce problème. »
Étude dans un journal Communications naturelles: Un modèle d’alvéole pulmonaire humaine sur puce de lésion pulmonaire aiguë radio-induite
Via : Institut Wyss
