Organoïde : le tissu graisseux humain a été reproduit en 3D en laboratoire

Des chercheurs ont réussi à fabriquer en laboratoire un mini tissu adipeux humain ! Cet organoïde reproduit l'organisation du tissu graisseux jusqu'au riche réseau vasculaire qui le caractérise.

Sphéroïde mimant in vitro (en laboratoire) l’architecture du tissu adipeux. Rouge : lipides stockés dans les adipocytes, vert : cellules endothéliales structurées en réseaux de vaisseaux, bleu : noyaux.

STROMALAB

Du tissu adipeux humain a été reproduit dans toute sa complexité dans un laboratoire par les chercheurs de l'Inserm, du CNRS, de l'université Toulouse III-Paul-Sabatier, de l'Établissement français du sang et de l'École nationale vétérinaire de Toulouse (ENVT). Cet organoïdepermettra d'étudier des maladies telles que l'obésité ou le diabète de type 2, en limitant les tests sur les animaux, d'après la publication parue dans la revue Scientific Reports.

ORGANOÏDE. Un organoïde est une version miniature d'un organe, qui reproduit son organisation cellulaire spécifique.

Une culture cellulaire en 3D

Les cultures cellulaires en 3D, nécessaires pour être au plus proche de l'organisation réelle d'un organe, sont complexes à obtenir. Car dans un organe, toutes les cellules sont entourées d'un environnement complexe et sont dispersées géométriquement dans un espace 3D. Cette organisation entraîne des interactions spécifiques, qu'il est nécessaire de reproduire pour simuler au plus proche la réaction réelle de l'organe. Les cultures cellulaires en deux dimensions, beaucoup utilisées, sont insuffisantes. Si des organoïdes avaient déjà été mis au point pour certains tissus comme celui de l’intestin, il n’en existait pas qui permette de reproduire l’organisation cellulaire et vasculaire en 3D du tissu adipeux.

Dans les tissus adipeux, les cellules (adipocytes) sont disséminées au sein d'une vascularisation (de petits vaisseaux sanguins) dense. Reproduire ce tissu voulait donc également dire reproduire les vaisseaux. Ce fut chose faite grâce à une toute nouvelle technique de culture cellulaire en 3D, impliquant l'immersion successive des cellules dans plusieurs milieux nutritifs et protecteurs, réalisée à partir de cellules prélevées dans le tissu adipeux sous-cutané humain. Les chercheurs ont ainsi obtenu des tissus organisés en cellules endothéliales, formant des vaisseaux, et des cellules adipeuses. Mieux encore, ces dernières étaient capables de se différencier (évoluer) en adipocytes de tissu brun ou blanc (les deux types de tissu adipeux chez l’humain) de la même manière que ceux rencontrés dans le corps humain ! Cet organoïde, appelé "adiposphère" par les chercheurs, contenait donc un véritable réseau vasculaire organisé autour d’adipocytes, tout comme un véritable tissu humain.

Les adiposphères transplantées se connectent à la circulation de l'hôte

Pour vérifier la bonne fonction des adiposphères, les chercheurs les ont transplantées à des souris. Ils ont constaté que non seulement ce réseau se maintenait dans l’organisme, mais qu'il s’était même étendu en établissant des connexions avec la circulation de l’hôte. "Cela permet de conclure non seulement que ces petites structures sont fidèles à l’organisation du tissu humain, mais également qu’elles sont capables de se maintenir en vie grâce à l’établissement de connexions avec le système circulatoire de l’hôte qui leur apporte l’oxygène et les nutriments nécessaires", expliquent dans un communiqué Isabelle Ader, chercheuse Inserm, et Frédéric Deschaseaux, de l'Établissement français du sang, auteurs de l’étude.

OBÉSITÉ. Cette innovation permettra d'étudier le tissu adipeux en conditions saines comme pathologiques, en limitant au maximum l'expérimentation animale. Ainsi, les adiposphères sont sensibles, comme dans le corps humain, à des molécules induisant la production de graisse brune (qui dépense l'énergie) au sein de la graisse blanche (qui la stocke), la première étant rare chez l'adulte, au contraire de la seconde. Les adiposphères constituent ainsi "un modèle précieux pour décrypter les mécanismes en jeu et pour tester de nouveaux médicaments pour le traitement de l’obésité", ou même du diabète de type 2, d'après les auteurs dans la publication.