Dans les années 2010, les biologistes ont appris à exploiter une propriété fascinante des cellules souches : leur capacité à s’auto-organiser. Placées dans les bonnes conditions, elles peuvent former spontanément des structures tridimensionnelles miniatures, que l’on appelle « organoïdes », qui reproduisent certains aspects structurels et fonctionnels d’un organe. Cette approche impacte profondément la recherche biomédicale. Mais, dans le cas du poumon, elle montre aujourd’hui ses limites et conduit à intégrer d’autres approches : pour progresser, il faut guider, voire contraindre, cette auto-organisation.
Modéliser le poumon humain reste un défi majeur. Sa structure en arbre, avec une vingtaine de divisions successives jusqu’aux alvéoles, ses propriétés mécaniques spécifiques liées aux mouvements respiratoires et, surtout, son exposition constante à l’air en font un organe à part. Pendant longtemps, les modèles animaux, notamment les rongeurs, ont servi de référence en recherche préclinique.
Mais ils présentent des différences importantes avec le poumon humain, notamment au niveau des voies respiratoires les plus petites, qui correspondent aux dix dernières divisions de l’arbre bronchique. Or ces zones sont justement atteintes très tôt dans certaines maladies comme la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO). Cette maladie, principalement causée par le tabagisme, se caractérise par une obstruction progressive et permanente des bronches. Elle touche plus de trois millions de Français, et à ce jour, il n’existe pas de traitement pharmacologique pour guérir ces patients.
Dans le domaine de la santé respiratoire, les organoïdes ont apporté une alternative prometteuse. Ces modèles ont déjà fait leurs preuves. Dans la mucoviscidose, par…
Auteur: Isabelle Dupin, Professeure des universités, Université de Bordeaux
