Des supports 3D pour étudier la croissance des cellules intestinales

Résultat scientifique Bioingénierie

Difficile de reproduire des conditions physiologiques dans une simple boîte de Petri. Une bonne culture de cellules intestinales réclame en effet des milieux tridimensionnels complexes. Pour pouvoir étudier leur croissance, des chercheurs du LAAS-CNRS et du LBCMCP impriment des supports de culture en 3D à très haute résolution. Publiés dans la revue Biomaterials, ces travaux montrent que les cellules ainsi cultivées se comportent de façon similaire aux cellules intestinales.

Tissu complexe et fortement structuré, l’intestin est formé de cryptes et villosités constamment renouvelées par les cellules souches intestinales. Alors que les altérations de ces cellules sont à l’origine de différentes pathologies, dont des tumeurs, leur étude est souvent limitée à des modèles qui ne sont pas fidèles à l’architecture 3D complexe de l’intestin. Des scientifiques du Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes du CNRS (LAAS-CNRS) et du Laboratoire de biologie cellulaire et moléculaire du contrôle de la prolifération (LBCMCP, CNRS/Université Toulouse Paul Sabatier) ont donc utilisé l’impression 3D (dans la centrale de micro-nanofabrication RENATECH du LAAS-CNRS) pour concevoir des supports de culture cellulaire plus réalistes.

Un gel mécaniquement stable est ainsi façonné par laser à très haute résolution, selon les dimensions et la forme d’un intestin de souris. Des cellules modèles, représentatives de celles du tube digestif, ont alors été cultivées à sa surface. Les chercheurs ont non seulement vérifié qu’elles se multipliaient bien pendant vingt et un jours, mais aussi qu’elles se polarisent et produisaient certains marqueurs protéiques que dans l’intestin. Cela montre que le support reproduit bien les conditions physiologiques du tissu in vivo. Les chercheurs comptent à présent tester la culture de véritables cellules intestinales et regarder l’impact d’autres topologies de support.

Support 3D Cellules intestinales
© LAAS-CNRS
A gauche : support de culture imprimé en 3D.
A droite : Les cellules colorectales Caco-2 ont été ensemencées sur le support, cultivées pendant 21 jours, puis fixées et marquées. (Barre d’échelle = 50 µm).

Références :
Justine Creff, Rémi Courson, Thomas Mangeat, Julie Foncy, Sandrine Souleille, C. Thibault, Arnaud Besson, Laurent Malaquin.
Fabrication of 3D scaffolds reproducing intestinal epithelium topography by high-resolution 3D stereolithography.
Biomaterials, Volume 221, November 2019, 119404.
https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2019.119404

 

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Laurent Malaquin
LAAS-CNRS
Arnaud BESSON
LBCMCP