Partenaires Académiques
L’IRSD est un institut de recherche académique dans le domaine de la santé digestive qui regroupe 6 équipes de recherche et 2 plateformes technologiques. L’équipe « physiopathologie de l’épithélium intestinal » se focalise sur la compréhension du rôle de l’épithélium et de ses médiateurs dans les pathologies inflammatoires, fonctionnelles et dans le cancer.
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Partenaires industriels
Leader mondial dans le domaine urogénital, Urosphere est une compagnie basée à Toulouse et qui offre des prestations de recherche en urologie, gynécologie, néphrologie, andrologie, gastroentérologie et oncologie. Uropshere offre aux professionnels de l’industrie pharmaceutique, des prestations sur des modèles éprouvés, développe de nouveaux modèles et propose un accès à une banque de tissus.
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Cvasthera est une biotech française basée à Castres et spécialisée dans le développement pré-clinique et clinique de nouvelles approches thérapeutiques. Dans son pipeline, plusieurs candidats médicaments dans le domaine cardiovasculaire (infarctus du myocarde, fibrillation) et pour le traitement de la maladie de Crohn.
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Présentation
Parmi les modèles utilisés en recherche ou pour le test de médicaments, que ce soit les modèles cellulaires (lignées) ou les modèles animaux, aucun ne présente des caractéristiques suffisamment proches des pathologies humaines pour permettre des tests efficaces et sûrs.
Un modèle basé sur l’utilisation de cellules souches d’organes, qui une fois mises en culture dans des conditions spécifiques, recréeraient des mini-organes et en particulier des organes épithéliaux dans toute leur diversité, constituerait un modèle performant tant pour la recherche fondamentale que pour le screening de molécules thérapeutiques. Un tel modèle existe, il s’agit de cultures d’organoïdes, que des équipes académiques et en particulier l’équipe « Physiopathologie de l’épithélium intestinal » (N. Vergnolle) à l’IRSD a su mettre au point pour ce qui est de l’organe intestinal et de l’organe vesical, en partenariat avec Urosphere. Ces modèles peuvent être mis en place avec des tissus humains, puisque de simples biopsies de tissus peuvent suffire à recréer in vitro un mini-organe épithélial. Au delà de son potentiel de nouveau modèle d’étude pour la recherche fondamentale et de screening de molécules thérapeutiques, le modèle organoïde présente également un intérêt dans le domaine de la greffe d’organes. Ainsi, la greffe et le suivi d’organoïdes pathologiques tels que des tumeurs ou d’organoïdes sains dans le cadre de la réparation tissulaire sont autant de nouveaux modèles d’exploration.
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Le projet NANORGAN propose de développer et d’industrialiser les modèles organoïdes à la fois pour la recherche fondamentale, le screening de molécules thérapeutiques et éventuellement la greffe épithéliale.
Projet nanorgan : axes de recherche
Axe 1: Industrialisation de modèles organoïdes:
Dans le cadre de cet axe de recherche, l’objectif est d’établir les conditions de cultures d’organoïdes à partir de tissus (humains: biopsies et animaux) afin d’effectuer des tests à haut-débits. Des cultures en plaques multi-puits et les conditions de suivi des cultures (imagerie à haut-débit en 3 dimensions) sont établies à la fois pour des tissus sains et pathologiques. Les conditions de conservation et d’amplification de banques d’organoïdes sont également étudiées.
Dans le cadre de cet axe de recherche, l’objectif est d’établir les conditions de cultures d’organoïdes à partir de tissus (humains: biopsies et animaux) afin d’effectuer des tests à haut-débits. Des cultures en plaques multi-puits et les conditions de suivi des cultures (imagerie à haut-débit en 3 dimensions) sont établies à la fois pour des tissus sains et pathologiques. Les conditions de conservation et d’amplification de banques d’organoïdes sont également étudiées.
Axe 2: Mise au point et suivi de cultures d’organoïdes à partir de PDXs (patient-derived xenografts) :
Dans le cadre de cet axe de recherche, l’objectif est d’établir les conditions de cultures d’organoïdes issus de PDX et de comparer l’évolution et la réponse de ces cultures à celles observées dans des modèles de xenogreffes, afin d’établir si ces cultures d’organoïdes issues de PDX sont utilisables pour des tests thérapeutiques.
Dans le cadre de cet axe de recherche, l’objectif est d’établir les conditions de cultures d’organoïdes issus de PDX et de comparer l’évolution et la réponse de ces cultures à celles observées dans des modèles de xenogreffes, afin d’établir si ces cultures d’organoïdes issues de PDX sont utilisables pour des tests thérapeutiques.
Axe 3: Mise au point d’un modèle de culture d’organoïdes interfacés :
Dans le cadre de cet axe de recherche, l’objectif est d’établir les conditions de cultures d’organoïdes permettant une interface avec un accès sur le pôle apical et un accès sur le pôle baso-latéral. L’objectif de ces cultures est de pouvoir suivre d’autres fonctionnalités de l’organe (muco-adhésion, fonctions de barrière, passage de molécules) et de pouvoir étudier ses interactions avec d’autres types cellulaires (cellules immunitaires, neurones, microbiote).
Dans le cadre de cet axe de recherche, l’objectif est d’établir les conditions de cultures d’organoïdes permettant une interface avec un accès sur le pôle apical et un accès sur le pôle baso-latéral. L’objectif de ces cultures est de pouvoir suivre d’autres fonctionnalités de l’organe (muco-adhésion, fonctions de barrière, passage de molécules) et de pouvoir étudier ses interactions avec d’autres types cellulaires (cellules immunitaires, neurones, microbiote).
Mot de la directrice
"Le projet NANORGAN est un élément fondateur de la création de l’Institut de Recherches en Santé Digestive (l’IRSD). Il nous a permis de développer et d’équiper au sein de l’unité une plateforme organoïdes : un modèle innovant servant à la fois de modèle de recherche, mais également de modèle de test thérapeutique, et ouvrant notamment la voie à la médecine personnalisée. La culture de ces mini-organes issus de tissus est une technologie complexe et qui nécessite d’importants investissements. Ces investissements humains et technologiques sont difficilement réalisables à l’échelle d’une équipe seule. Grâce au projet NANORGAN et au soutien de la région Occitanie et de fonds européens FEDER, nous avons pu mettre cette technologie à la disposition d’une communauté scientifique extrêmement large. En effet, nous accueillons des personnels de nombreuses équipes académiques ou industrielles françaises et internationales, qui viennent soit se former sur ces technologies, soit les utiliser au sein de la plateforme ou encore qui nous confient des parties de leurs projets de recherche impliquant ces technologies."
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