Focus

À l’Institut de virologie et d’immunologie (IVI) de Berne, une équipe dirigée par Marco Alves mène des recherches sur les organoïdes, à savoir des fragments de tissus cultivés en laboratoire qui ressemblent à des organes. Ces organoïdes ouvrent des approches de recherche totalement nouvelles.

En 2008 et 2009, au Japon et aux Pays-Bas, des chercheurs ont réussi à créer, à partir de cellules souches, des cultures de cellules tridimensionnelles, appelées organoïdes. «C’était une découverte très importante, qui a ouvert la voie au développement de la recherche avec les organoïdes», explique Marco Alves. Depuis 2017, lui et son équipe travaillent également avec des organoïdes à l’Institut de virologie et d’immunologie (IVI) à Berne.

À partir de cellules souches, l’IVI cultive, par exemple, des organoïdes cérébraux mesurant environ un demi-centimètre. «Ces organoïdes cérébraux sont les plus faciles à générer», explique Marco Alves. En effet, une cellule souche se transforme en cellule cérébrale, à moins que sa différenciation ne soit orientée autrement. Les chercheurs de l’IVI utilisent les organoïdes pour étudier les effets des virus zoonotiques sur l’être humain. «Nous essayons de comprendre le mécanisme par lequel les virus acquièrent la capacité d’affecter l’être humain», explique Marco Alves. «Notre objectif est de développer des traitements.» Actuellement, l’IVI travaille notamment sur des questions relatives au virus de l’encéphalite à tiques et au virus du Nil occidental. «La recherche sur les maladies infectieuses est multidisciplinaire et requiert des connaissances approfondies», explique Marco Alves. L’équipe de l’IVI est l’une des rares en Suisse à se pencher sur ces questions.

Moins d’expériences sur les animaux

Les organoïdes sont également utilisés dans la médecine personnalisée, car ils permettent de fabriquer des médicaments individualisés. Actuellement, ils sont par exemple utilisés dans la recherche sur le cancer et la mucoviscidose. Des maladies comme le cancer peuvent être simulées de manière plus directe sur des organoïdes qu’avec les méthodes traditionnelles.

Les organoïdes permettent aussi de mener des recherches qui ne seraient pas possibles sur l’animal. La recherche recourant à des organoïdes permet donc de se passer de nombreuses expériences sur les animaux, par exemple pour les études sur les médicaments. Ces organoïdes ne peuvent toutefois pas remplacer toutes les expériences sur les animaux, car certaines recherches sont tout bonnement impossibles sur les cultures cellulaires tridimensionnelles: pour tester des vaccins, par exemple, il faut un organisme doté d’un système immunitaire. Or, les organoïdes n’en ont pas. «Souvent, nous développons une molécule sur des organoïdes qui doit finalement être testé sur l’animal», explique Marco Alves. «Mais en fin de compte, nous avons besoin de moins d’expériences sur les animaux.»

Organoïdes en médecine vétérinaire

La recherche sur les organoïdes ou recourant à ceux-ci évolue rapidement. Aujourd’hui, on produit des organoïdes pour presque tous les organes de l’être humain et des souris – les espèces les plus étudiées. En médecine vétérinaire, les recherches ont porté principalement sur les organoïdes de porc et de chien. «Actuellement, les connaissances sont encore insuffisantes pour développer des organoïdes de tous les organes pour tous les animaux», explique Marco Alves. «Ce qui est actuellement possible en médecine humaine le sera aussi, à plus long terme, en médecine vétérinaire – c’est une question de coût et de volonté.»

Aujourd’hui, les organoïdes ne sont pas vascularisés, leur taille est donc limitée. «Ne recevant pas suffisamment d’oxygène et de nourriture les cellules meurent peu à peu», explique Marco Alves. Tant que les organoïdes ne développeront pas de vaisseaux sanguins, on ne pourra pas les utiliser pour le don d’organes.

Nouvelles questions éthiques

Si la recherche sur les organoïdes permet, certes, de se passer de certaines expériences sur les animaux, les cultures cellulaires tridimensionnelles soulèvent cependant aussi de nouvelles questions éthiques, surtout lorsqu’elles font l’objet d’un développement constant et deviennent de plus en plus complexes. «Quel est le statut moral d’un organoïde de cerveau?» demande Marco Alves «Ressent-il la douleur? A-t-il une conscience?» Pour y ajouter: «Plus les systèmes deviennent complexes, plus il est urgent que la société trouve des réponses à ces questions.»