Modélisation pathologique grâce aux organoïdes

Tirant parti de la capacité des cellules souches pluripotentes à s’auto-organiser dans l’espace lors de leur différenciation, les chercheurs parviennent à produire des structures tridimensionnelles caractérisées par une organisation cellulaire et des propriétés proches de nos organes. Ces « organoïdes » sont à la fois le résultat et le substrat d’une compréhension croissante des processus du développement embryonnaire. Si les organoïdes rétiniens actuels ne sont que peu fonctionnels, ils respectent assez fidèlement la rétinogenèse et peuvent être utilisés comme source de cellules pour des approches de thérapie cellulaire, notamment avec les photorécepteurs. 

La modélisation de pathologies 

Au-delà de cet aspect de thérapie cellulaire, les organoïdes rétiniens ont un grand intérêt pour la recherche et la modélisation de pathologies. En effet, ces rétines modèles peuvent être obtenues directement à partir de cellules de peau d’un patient donné, reproduisant parfois très précisément les spécificités de sa pathologie. Ces outils, très puissants, ont trois grands débouchés auprès des chercheurs. 

D’un point de vue fondamental, ces modèles servent de support pour comprendre comment apparaissent les maladies rétiniennes. « Prenons l’exemple de l’amaurose congénitale de Leber. On connaît la mutation en cause, qui provoque la perte des photorécepteurs dans la majorité des cas. On peut produire des organoïdes à partir de cellules de patients atteints de cette pathologie et regarder s’ils se comportent comme leur rétine pathologique. Si c’est le cas, on peut s’en servir pour chercher à élucider les mécanismes à l’œuvre » détaille le Dr Olivier Goureau. Ces organoïdes, lorsqu’ils reproduisent le phénotype pathologique, peuvent également être utilisés comme première ligne de criblage de molécules pharmacologiques candidates pour le traitement des patients. 

Enfin, ils sont des outils de validation du potentiel thérapeutique de nouvelles approches, que ce soient des agents neuroprotecteurs, ou des thérapies géniques par correction ou ajout d’une copie de gène. Sur ce dernier volet, Olivier Goureau et son équipe ont publié cette année un article décrivant la correction par CRISPR Cas9 d’une mutation qui provoque la mort des photorécepteurs dans certaines rétinopathies pigmentaires. 

De la recherche à la clinique 

En thérapie comme en recherche, les cellules souches ont donc le potentiel de révolutionner le monde de l’ophtalmologie clinique. Ce secteur extrêmement dynamique a vu la naissance de nombreuses start-up et devrait donner dans la décennie à venir des résultats très prometteurs dans le ralentissement des dégénérescences rétiniennes et la récupération de la vision. Il reste entre autres à standardiser les processus de production pour amener ces produits biologiques de thérapie en clinique.