Nina Tandon: l'ingénierie de tissus peut-elle devenir la médecine personnalisée?

Chacun de nos corps est tout à fait unique, ce qui est une belle pensée jusqu'à ce qu'il s'agisse de traiter une maladie — quand tout le monde réagit différemment, souvent de façon imprévisible, au traitement standard. L'ingénieur de tissus Nina Tandon aborde une solution possible : utiliser des cellules souches pluripotentes pour créer des modèles personnalisés d'organes sur lesquels tester de nouveaux médicaments et traitements, et les stocker sur des puces informatiques. (Appelons cela la médecine extrêmement personnalisée.)

Je voudrais vous montrer une vidéo avec quelques modèles

avec lesquels je travaille.

Toutes ont une taille parfaite car elles n'ont pas un gramme de graisse.

Ais-je dit qu'elles sont magnifiques?

Et qu'elles sont des modèles scientifiques? (Rires)

Peut-être vous avez déjà deviné, je suis ingénieur en tissus,

et celui-ci est une vidéo sur un coeur battant

que j'ai conçu au laboratoire.

Un jour nous espérons que ces tissus

serviront de pièces détachées pour le corps humain.

Mais ce dont je vous parlerai aujourd'hui,

c'est la manière dont ces tissus font des modèles géniaux.

Penchons-nous sur la procédure de développement d'un medicament.

Nous devons formuler le médicament, le tester en laboratoire, sur des animaux,

et puis faire les essais cliniques, que l'on pourrait appeler tests humains,

avant que le medicament soit commercialisé.

Cela coûte beaucoup d'argent, beaucoup de temps,

et parfois, même quand le médicament arrive sur le marché,

il agit de façon imprévisible et s'avère être nuisible.

Plus l'échec survient tard, pires sont les conséquences.

Tout se résume à deux problèmes. Le premier est que les humains ne sont pas des souris;

et le second est que malgré nos similitudes incroyables,

les petites différences entre vous et moi

ont un impact sur la façon dont nous métabolisons les medicaments

et la manière dont ceux-ci nous affectent.

Et si nous pouvions avoir de meilleurs modèles en laboratoire

qui pourraient non seulement nous imiter mieux que des souris

mais qui en plus reflèteraient notre diversité?

Voyons comment nous pouvons faire ceci avec l'ingénierie de tissus.

L'une des technologies clés, qui est vraiment importante,

est celle des cellules souches pluripotentes induites.

Elle a été récemment développée au Japon.

OK, cellules souches pluripotentes induites.

Elles ressemblent beaucoup aux cellules souches des embryons

à l'exception des controverses.

Nous induisons des cellules, par exemple celles de la peau,

en ajoutant quelques genes, en les cultivant,

puis en les récoltant.

Elles sont des cellules de peau qui peuvent être transformées,

avec une sorte d'amnésie cellulaire, dans un état embryonnaire.

Sans controverse, c'est l'élément "cool" numéro 1.

Élément cool numéro 2 : avec elles, vous pouvez cultiver n'importe quel type de tissu.

Cerveau, cœur, foie, vous développez la photo

à partir de vos cellules.

On peut donc créer un modèle de
votre cœur, de votre cerveau

sur une puce.

Générer des tissus avec une densité et un comportement prédecibles

est la deuxième partie, clé pour

adopter ces modèles à la recherche de nouveaux médicaments.

Celui-ci est le schéma d'un bioréacteur que nous développons dans notre laboratoire

pour créer des tissus d'une manière plus modulaire et plus évolutive.

Imaginez un version massivement parallèle de ceci

avec des milliers de morceaux de tissu humain.

Cela serait comme avoir un test clinique sur une puce.

Mais une autre chose sur ces cellules souches pluripotentes induites

c'est que si nous prenons quelques cellules de peau, disons,

de personnes avec une maladie génétique

et que nous développons des tissus à partir d'elles,

nous pouvons en fait utiliser des techniques de développement de tissus

pour générer des modèles de ces maladies au laboratoire.

Voici un exemple du laboratoire de Kevin Eggan à Harvard.

Ils ont géneré des neurones

à partir de ces cellules souches pluripotentes induites

pour des patients atteints de la Maladie de Lou Gehrig,

et les ont différenciées comme neurones, et ce qui est incroyable

c'est que ces neurones montrent elles aussi des symptômes de la maladie.

Alors, avec des modèles de maladie comme ceux-ci, nous pouvons contre-attaquer

plus rapidement que jamais, comprendre la maladie mieux

que jamais, et peut-être découvrir des médicaments encore plus rapidement.

Voici un autre exemple de cellules souche spécifiques à un patient

qui ont été conçues pour une personne atteinte de rétinite pigmentaire.

Il s'agit d'une dégénérescence de la rétine.

C'est une maladie qui affecte ma famille, et nous espérons

que des cellules comme celles-ci nous aideront à trouver un moyen de guérison.

Certaines personnes pensent que ces modèles semblent très bien

mais demandent : "Bon, sont-ils aussi bons que les souris?"

Après tout, la souris est un organisme complet.

avec des réseaux d'organes qui interagissent.

Un médicament pour le cœur peut être métabolisé au foie

et quelques sous-produits peuvent être stockés dans la graisse.

Ne perdez-vous pas tout ça, avec ces modèles de développement de tissus?

Ceci est une autre tendance dans le secteur.

En combinant l'ingénierie des tissus avec la microfluidique,

le secteur évolue vers

un modèle de l'écosystème du corps dans son intégralité,

avec des systèmes d'organes complets pour être capables de tester

la manière qu'a un médicament pour la tension d'affecter votre foie

ou, celle qu'a un antidépresseur d'affecter votre cœur.

Ces systèmes sont vraiment difficiles à construire, mais nous commençons à en être capables,

alors, soyez attentifs.

Mais ceci n'est pas tout, car une fois qu'un médicament est approuvé,

l'ingénierie de tissus peut en fait nous aider à développer des traitement plus personnalisés.

Ceci est un exemple qui pourrait vous toucher un jour,

même si j'espère que ce ne sera jamais le cas.

Imaginez que vous receviez un appel

pour annoncer la mauvaise nouvelle que vous pourriez être atteint d'un cancer.

Ne préféreriez-vous pas savoir si les medicaments que vous allez prendre

guériront votre maladie ?

Voici un exemple du laboratoire de Karen Burg, où ils sont en train

d'utiliser des technologies de jet d'encre pour imprimer des cellules de cancer du sein

et étudier leurs progressions et leurs traitements.

Et quelques collègues chez Tufts sont en train de mixer des modèles

comme ceux-ci, avec des os crées grâce à l'ingénierie de tissus, pour regarder comment le cancer

pourrait se propager d'une partie du corps à une autre,

et vous pouvez imaginer que ce type de puces multi-tissus

seront la prochaine génération de ce type d'étude.

Pensez aux modèles que nous venons d'aborder,

vous pouvez voir qu'à long terme l'ingénierie de tissus

est prête à révolutionner la création de médicaments

à chaque étape du processus :

la modélisation de maladies pour une meilleur formulation des médicaments,

des modèles parallèles avec des tissus humains qui aideront à révolutionner les tests de laboratoire,

réduire les tests sur les animaux et les êtres humains des essais cliniques,

et les thérapies individuelles qui perturberont

ce que nous avons même consideré comme un marché.

Essentiellement, nous accélérons le retour

entre le développement de molécules et la connaissance de

leurs effets dans le corps humain.

Notre processus pour ceci est la projection

de la biotechnologie et de la pharmacologie dans la technologie de l'information,

nous aidant à découvrir et évaluer des médicaments, plus rapidement,

à un coût inférieur et plus efficacement.

Ceci donne une nouvelle signification aux modèles contre les tests sur des animaux, n'est-ce pas?

Merci.
(Applaudissements)