Vos reins peuvent être les parties les plus difficiles du corps à dupliquer, mais les médecins ont peut-être juste besoin d’un modèle à remplir.
Des scientifiques du Massachusetts General Hospital (Université Harvard) ont fabriqué un rein de rat fonctionnel, débarrassé de ses anciennes cellules et ré-ensemencé avec de nouvelles, pour être transplanté dans un rat vivant. Le rein reconstitué peut produire de l’urine et l’expulser par le biais d’un uretère, et il n’a pas produit de caillots sanguins. Le fait qu’il est fonctionné en produisant de l’urine, est une avancée majeure pour l’ingénierie tissulaire, qui fait sans doute face à son plus grand défi avec le rein. L’équipe a également reconstitué, de la même manière, un rein humain et un rein de porc, bien que ceux-ci n’aient pas été transplantés.
Les reins transportent beaucoup d’eau pour notre corps, la filtrant, absorbant les nutriments et transportant les déchets afin que nous puissions les excréter. Cela exige une grosse machinerie cellulaire spécialisée : chacun de vos reins compte environ un million de minuscules structures appelées néphrons. Ceux-ci contiennent des réseaux de minuscules vaisseaux sanguins qui filtrent les produits chimiques et l’eau dans votre circulation sanguine. Celle-ci traverse encore une autre structure appelée tubule, qui traite les produits chimiques et les déchets pour produire l’urine. Chacun de ces composants est constitués de cellules très spécialisées, qui toutes travaillent de concert pour produire le pipi et vous garder en vie. Il est incroyablement complexe et jusqu’à présent, impossible à reproduire.
Enormément de personnes ont besoin d’une greffe de rein en ce moment, et bon nombre de ces personnes sont dépendantes des machines de dialyse, qui font office de rein en filtrant tout le sang d’un patient grâce à un système de pompes et de tuyaux.
Les scientifiques travaillent sur de plus petites versions, des machines de dialyse implantables, mais elles sont toujours en attente d’essais cliniques. Il serait largement préférable de simplement remplacer les organes, mais cela nécessite des donateurs, qui sont rares. Les médecins pourraient essayer d’en fabriquer de nouveaux, ce qui est l’objectif des chercheurs comme Anthony Atala du Wake Forest University Baptist Medical Center. Atala est un pionnier dans le domaine de l’impression 3-D biomédical , et il y a quelques années il a montré comment imprimer en 3-D un modèle de rein humain. À l’Université Cornell, des scientifiques ont déjà imprimé en 3-D de nouvelles oreilles.
Mais il existe une autre technique : les médecins pourraient essayer de regénérer des reins en utilisant les propres cellules d’un individu.
Aujourd’hui, Harald Ott et ses collègues ont entrepris de le faire en prenant un raccourci qui a montré des résultats prometteurs dans la recherche d’autre ingénierie tissulaire : un échafaudage biologique.
Elle montre qu’une structure bien constituée peut être suffisante pour régénérer un organe très complexe et toutes ses fonctions, vous n’avez pas besoin de le faire à partir de rien, de métal ou d’”encre” biologique. Avec le bon modèle, et avec un prudent positionnement cellulaire, les médecins à partir de cellules existantes, à partir d’être vivant où même de cadavre pas trop vieux, peuvent être en mesure du constituée du nouveau matériel cellulaire.
L’équipe d’Ott à emprunter un rein provenant d’un cadavre de rat, ils l’ont nettoyé avec des savons spéciaux pour le débarrasser de toutes les cellules, ne laissant que la matrice extracellulaire. Le pâle échafaudage a ensuite servi de moule pour le repeuplement des cellules fraiches. De jeunes cellules ont été amenées à leur nouvelle colonie en utilisant des chambres de pression spéciales et un milieu de culture cellulaire.
L’échafaudage de collagène d’une partie d’un rein de rat débarrassé de ces cellules. (Massachusetts General Hospital Center for Regenerative Medicine)
Comme le rein utilise une variété de types de cellules pour produire l’urine, les chercheurs ont dû déposer avec précaution certains types de cellules aux bons endroits avant de stimuler leur croissance. Une fois cela fait, les chercheurs ont testé le nouveau rein avec un liquide clair et mesuré comment il filtrait et réabsorbait les électrolytes et le glucose par la production d’une urine. Ils l’ont ensuite implanté dans un rat vivant, et les reins ont de nouveaux produit de l’urine.
Le rein “artificiel” n’a pas éliminé assez d’urée ou de créatinine, des marqueurs clés de la fonction rénale, et il a enlevé plus de glucose et d’une protéine appelée albumine du sang qu’il n’en a partagé. Donc, il y a encore quelques réglages à faire. Mais s’est encore un signe prometteur que des organes “en pannes” peuvent être réutilisés s’ils sont réparés et régénérés avec soin.
Mieux encore, d’autres organes, un peu plus simples, pourraient ne pas être aussi difficile à reproduire. Cette expérience menée sur le rein peut ouvrir la voie à la recherche sur l’échafaudage d’organe, menant à la création de foies, de poumons et même peut-être d’un cœur sans recourir à un donneur.
L’interview (gore) des chercheurs du Massachusetts General Hospital par Nature.
L’étude publiée sur Nature Medicine : Regeneration and experimental orthotopic transplantation of a bioengineered kidney.
