MOON - Un modèle in vitro d'endometriose

Développement d'un système microphyisiologique in vitro sophistiqué basé sur l'endométriose humaine et imitant le cycle hormonal pour évaluer l'invasion des organes.

L'endométriose est une maladie chronique qui touche environ 10 % des femmes en âge de procréer dans le monde. Elle survient lorsque l'endomètre, qui tapisse l'intérieur de l'utérus, se développe dans des zones extérieures à l'utérus, telles que le péritoine, les ovaires et les trompes de Fallope. Ce tissu mal placé peut provoquer des douleurs intenses, la stérilité et d'autres morbidités.

Le développement de l'endométriose est inévitablement lié aux menstruations, mais ses mécanismes pathogènes restent mal compris. Historiquement, les modèles d'endométriose les plus pertinents d'un point de vue biologique sont les primates non humains menstrués et les rongeurs. Ces modèles sont très coûteux et posent des problèmes éthiques, tout en limitant les possibilités de transposition en clinique. Le développement d'un modèle plus précis et plus efficace pour étudier l'endométriose est essentiel pour faire progresser notre compréhension de la maladie et mettre au point de meilleures thérapies.

Notre objectif est de développer un système microphysiologique in vitro (MPS) sophistiqué, basé sur l'humain, reproduisant fidèlement les changements cycliques de l'endomètre sous l'influence des hormones et répondant aux préoccupations éthiques, économiques et scientifiques liées à l'expérimentation animale. Notre MPS se compose de trois modules interconnectés, chacun dédié à la simulation de différents aspects du système reproducteur féminin, en particulier l'endométriose. Le premier module est constitué d'un système de pompe programmable qui délivre des hormones reproductives à différentes concentrations selon chaque stade du cycle menstruel à un second module, où un modèle 3D de l'endomètre basé sur l'humain est cultivé. Des modèles de tissus typiquement affectés sont cultivés dans le troisième module, où se produit l'invasion du tissu endométrial. Le système est conçu pour l'imagerie microscopique de manière non invasive, mais il permet également la récupération de tissus pour l'étude de l'expression protéique et génétique.

Nous avons constaté que des modèles de co-culture 3D de lignées cellulaires épithéliales et stromales de l'endomètre humain reproduisent les caractéristiques des menstruations humaines lorsqu'ils sont exposés à différentes concentrations d'œstrogènes et de progestérone. Des données préliminaires suggèrent que les fibroblastes et les cellules intestinales peuvent être envahis par les cellules endométriales, provoquant une augmentation de la mort cellulaire. Cela démontre la faisabilité d'une méthode non animale biologiquement pertinente pour l'étude de l'endométriose, susceptible de favoriser la recherche de nouvelles cibles thérapeutiques et de nouveaux biomarqueurs dans les industries pharmaceutiques, biotechnologiques et universitaires.

Système microphysiologique (MPS) comprenant l'unité fluidique et la biopuce avec endomètre (cellules ESS-1) et module d'invasion.

Ce projet est financé par la HES-SO.