Des chercheurs ont conçu un « côlon sur puce » avec des cellules de patients. Le modèle montre mieux ce qui alimente l’inflammation et le risque de cancer.
En bref
- Une puce imite le côlon humain malade
- Les fibroblastes aggravent l’inflammation
- Le modèle éclaire aussi le risque de cancer
Des chercheurs ont mis au point une puce du côlon à partir de cellules de patients atteints de maladies inflammatoires chroniques de l’intestin, avec un résultat qui change le regard sur la maladie. Leur travail, publié dans Nature Biomedical Engineering, montre surtout qu’un type cellulaire longtemps vu comme secondaire, les fibroblastes, pourrait peser bien plus lourd que prévu.
Une puce qui reproduit bien plus qu’une simple inflammation
Le dispositif, baptisé Colon Chip, a été construit avec des cellules données par des personnes souffrant de maladie de Crohn ou de rectocolite hémorragique, les deux principales formes de MICI. L’idée est simple sur le papier, mais techniquement solide, recréer sur une puce un environnement intestinal humain plus complet que les cultures cellulaires classiques et plus fidèle que beaucoup de modèles animaux.
On y retrouve des cellules épithéliales, des fibroblastes du stroma, des cellules immunitaires circulantes, mais aussi des forces mécaniques proches de celles du péristaltisme. Alican Özkan, bioingénieur à Harvard University, explique que cette plateforme permet d’étudier la contribution de chaque composant de la maladie, séparément ou ensemble.
Les fibroblastes, acteurs discrets devenus suspects majeurs
C’est le point le plus marquant de l’étude. Les fibroblastes, connus surtout pour soutenir la structure des tissus et participer à leur réparation, ne se contentent pas d’accompagner l’inflammation. Ils semblent la pousser.
Les chercheurs ont associé, sur la même puce, des fibroblastes provenant de patients atteints de MICI avec des cellules intestinales saines issues de ces mêmes personnes. Résultat, ces cellules saines ont adopté un comportement de tissu malade, avec une barrière intestinale plus perméable et des réponses inflammatoires plus fortes. En gros, les fibroblastes suffisaient à déclencher des changements proches de la maladie.
Grossesse et mouvements intestinaux renforcent les réponses anormales
La puce a aussi servi à tester des facteurs difficiles à observer au laboratoire. Quand les chercheurs ont reproduit les étirements doux liés aux mouvements normaux de l’intestin, les réponses inflammatoires et fibrotiques ont encore augmenté dans les modèles issus de tissus MICI.
Autre test, les hormones liées à la grossesse. Sur des puces construites avec des cellules de patientes, l’exposition à ces hormones a entraîné une inflammation renforcée et un dépôt accru de collagène, un changement associé à la fibrose. Alican Özkan dit que le modèle reproduit, in vitro, des aggravations de la maladie observées chez certaines femmes enceintes.
Pourquoi ce modèle compte aussi pour le risque de cancer
Les chercheurs se sont enfin penchés sur l’une des complications les plus lourdes des MICI, le cancer colorectal. Ils ont exposé des puces saines et malades, issues de donneurs différents, au cancérogène N-ethyl-N-nitrosourea, ou ENU.
Les deux modèles ont réagi, mais les puces malades ont montré des modifications moléculaires associées au cancer bien plus fortes. Et là encore, les fibroblastes reviennent au centre du tableau. Un tissu intestinal sain n’a commencé à exprimer des marqueurs précoces liés au cancer qu’après avoir été cultivé avec des fibroblastes provenant de patients atteints de MICI. Ce que ça change pour la suite est assez net, ce modèle ne décrit plus seulement la maladie, il aide à comprendre ce qui la fait progresser.