Des organes sur puces : bienvenue dans l’ère des avatars biologiques
Alors que chaque être humain est unique, la médecine proposait jusqu’à peu des solutions standard pour se soigner. Cette époque sera bientôt révolue grâce à l’arrivée sur le marché d’une technologie qui inaugure l’ère de la médecine personnalisée. À Lyon, la start-up Netri fait partie des pionniers.
Stéphane Rabut @Stephrabut
Sortie d’une salle blanche, sur une lame de verre, une brique de silicone façon Lego® de six centimètres sur deux, transparente, qui tient dans la paume. À l’intérieur, un faisceau de canaux. Rien d’impressionnant. Pourtant c’est une révolution dans la recherche médicale, un bijou technologique : un organe sur puce. À la croisée de l’ingénierie, de la biologie et du numérique, cette découverte a moins de dix ans. Le principe est de recréer, en miniature et en laboratoire, les fonctionnalités d’un organe et de pouvoir en réaliser une infinité de copies. « C’est quasi complètement identique à l’être humain. Dans nos puces, on creuse des canaux microfluidiques (de la microplomberie) qui vont permettre de connecter les cellules. Ça n’a rien à voir avec la culture in vitro classique qui tient plus de la soupe. Nous plaçons les cellules au micromètre près afin de recréer le fonctionnement à l’identique de l’organe », explique Thibault Honegger, président de Netri (Neuro Engineering Technologies Research Institute).
Start-up leader sur le marché européen, fondée par des passionnés, elle conçoit de A à Z ses organes sur puces. La recette est « simple » : des cellules souches que l’on peut transformer selon le besoin (pour créer des neurones, de la peau ou encore un foie), un environnement maîtrisé pour le développement des cellules, et une technologie de pointe pour les agencer et les observer. « Ces dispositifs, contrairement aux travaux réalisés chez l’animal, peuvent être ‘empilés’ dans des incubateurs et peuvent ainsi être multipliés quasiment à l’infini. On appelle cela du criblage très haut débit1. Grâce à notre technologie, nous pouvons mesurer l’effet d’un médicament », détaille T. Honegger. Il ajoute : « Nous commercialisons huit dispositifs qui nous permettent d’adresser un ensemble de pathologies (Parkinson, Alzheimer, Huntington, etc.) et nous nous développons en direc- tion de l’industrie de la cosmétique, de la nutrition, de l’oncologie. »
« Nous pouvons recréer des maladies dans nos organes sur puces. »
Thibault Honegger, président de Netri
« Nous avons même des modèles qui permettent de s’intéresser à des systèmes plus complexes : nous pouvons recréer des maladies dans nos organes sur puces. Cela nous permet de faire des études de toxicologie, afin d’anticiper l’effet d’un médicament. Par exemple, on a guéri des centaines de fois Alzheimer chez le rongeur mais jamais chez l’humain, pour des raisons évidentes : les différences biologiques sont trop importantes. Nous proposons des modèles prédictifs qui fonctionnent sur l’être humain : on peut prédire l’efficacité, le fonctionnement ou la dangerosité des molécules testées. Nos modèles sont reproductibles à l’infini ». L’avantage de cette technique ? Permettre à l’industrie pharmaceutique de gagner du temps et de l’argent. Cette dernière est en effet confrontée à la loi d’Eroom stipulant que l’efficience des processus de R&D est en constante diminution. Aujourd’hui, on estime que sur dix mille molécules médicamenteuses testées, une seule sera finalement proposée au patient. Par ailleurs, pour tester un médicament, il faut entre deux et cinq ans. Avec l’organe sur puce, c’est de l’ordre de six mois à un an. Ces avatars biologiques apparaissent donc comme la solution pour gagner en performance et remplacer les tests précliniques afin de détecter l’inefficacité ou la toxicité sur l’humain de certains composés. Thibault Honegger propose un exemple concret : « Aujourd’hui, nous travaillons avec le CHU de Strasbourg sur des cancers du cerveau (des glioblastomes) chez les jeunes enfants. Il y a environ 2 000 cas par an. En fonction de l’enfant, du centre hospitalier, du médecin, on ne sait pas quelle thérapie, quelle chimiothérapie choisir. Globalement, les traitements fonctionnent. La tumeur est réduite mais le développement cérébral de l’enfant est altéré. Avec notre solution, nous avons réalisé une biopsie de la tumeur du patient, introduite dans nos dispositifs avec un réseau neuronal sain. Nous avons pu tester un ensemble de chimiothérapies et trouver la bonne formule qui permet à la fois la réduction de la tumeur et également que les neurones ne soient pas altérés ». Les premiers jalons de la médecine personnalisée sont posés. Le président de Netri estime que d’ici 2026, ce type de procédé sera généralisé pour l’ensemble de la population.