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Des glandes salivaires humaines imprimées en 3D

August 26th 2020

Candice Leblanc

Le FNRS et son équivalent québécois financent un projet de recherche original : l’étude d’une glande salivaire humaine reconstituée en 3 dimensions par bioimpression. Un projet qui implique notamment la plateforme de cytométrie de l’ULB, à Gosselies.    

Notre salive remplit d’importantes fonctions digestives, buccodentaires et immunitaires. Or, la radiothérapie pour les cancers tête et cou et certaines maladies inflammatoires (1) affectent les glandes salivaires. En cause : une altération de l’aquaporine-5 (AQP5). « Cette protéine forme des pores perméables aux molécules d’eau dans les membranes des cellules des glandes salivaires », explique la Pr Véronique Flamand, chercheuse à l’IMI et copromotrice du projet. « Ma consœur, la Pr Christine Delporte (2), a découvert que la localisation de l’AQP5 est altérée dans la cellule.  Ce qui diminue le flux salivaire et provoque une “bouche sèche”. »

 

Bioimprimer un modèle ex vivo

Actuellement, les seuls traitements contre la bouche sèche sont palliatifs. Avant de mettre au point d’éventuelles solutions thérapeutiques, les chercheurs doivent comprendre les mécanismes à l’origine de ces dysfonctionnements. Dans ce cadre, les Prs Delporte et Flamand collaborent avec l’université McGill. Le département de bioingénierie de l’université québécoise a développé une expertise dans l’impression 3D d’organoïdes (3). Le principe est relativement simple. Il s’agit de mélanger des cellules humaines à une matrice de nutriments adéquats. Cette « bioencre » peut alors être utilisée pour « imprimer » des organoïdes fonctionnels.

 

Les avantages de la bioimpression 3D

La bioimpression tridimensionnelle d’organoïdes ex vivo présente plusieurs avantages. Elle permet de :

  • se passer de modèles animaux et de travailler directement sur des tissus humains ;
  • mener une étude fonctionnelle, très proche de la réalité organique ;
  • tester des hypothèses impraticables sur l’humain, voire l’animal ;
  • étudier des interactions très pointues entre cellules et protéines.

Ce dernier point intéresse particulièrement la Pr Delporte. En effet, elle va réaliser des constructions génétiques autour de l’AQP5. En modifiant la protéine au sein des organoïdes – une approche novatrice en soi –, elle espère identifier la région impliquée dans la bouche sèche. 

 

L’apport de la cytométrie

En amont de la bioimpression en 3D, la plateforme de cytométrie de l’ULB à Gosselies a un rôle important à jouer. « Il y a 3 grands types de cellules dans les glandes salivaires », explique la Pr Flamand. « Seules les cellules acinaires expriment l’AQP5. Il est donc indispensable de les différencier. C’est notre rôle dans ce projet : mettre au point l’isolement, la sélection et le tri des différents types de cellules des glandes salivaires, grâce à la cytofluorométrie. » Cette méthode sera ensuite implémentée à Montréal. L’université McGill assurera alors le bioprinting. Un bel exemple de collaboration internationale !     

 

Notes :

  1. Les glandes salivaires sont altérées notamment chez les personnes atteintes du syndrome de Sjögren, une maladie rhumatismale chronique.
  2. La Pr Christine Delporte fait partie du Laboratoire de biochimie physiopathologique et nutritionnelle de l’ULB.
  3. Un organoïde est une structure multicellulaire tridimensionnelle qui reproduit in vitro la microanatomie d’un organe.