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Avant que de nouveaux médicaments puissent être administrés aux gens, les chercheurs doivent d’abord étudier leurs effets en utilisant des cultures de cellules et des tests sur des animaux. Les cultures de cellules humaines sont de plus en plus utilisées comme modèles à cette fin.

Un modèle d’épithéliums pulmonaires humains

À l’Institut Max Planck de biologie des infections de Berlin, une équipe de recherche dirigée par le directeur Thomas F Meyer a mis au point un modèle d’épithéliums pulmonaires humains sur lequel on peut tester des composés pour lutter contre le coronavirus SRAS-CoV-2.
Meyer a commencé à cultiver des structures ressemblant à des organes dans son laboratoire au milieu des années 1990, dans ce qui était alors l’Institut Max Planck de biologie à Tübingen. En collaboration avec des collègues chirurgiens de la clinique universitaire de Tübingen, Meyer a créé des organoïdes à partir de tissus épithéliaux gastro-intestinaux.
À l’époque, ces cultures étaient encore très éphémères; depuis ce temps, Meyer et ses collègues ont amélioré leurs méthodes de culture cellulaire au point que les organoïdes peuvent être maintenus en vie presque indéfiniment. Les chercheurs travaillent actuellement avec des organoïdes d’épithéliaux des trompes de Fallope, du col de l’utérus, de la prostate, de la vésicule biliaire et des poumons.
Ces cellules épithéliales de poumons représentent un défi particulier, car elles ont le potentiel de se différencier en différents types de cellules, y compris les pneumocytes de type I et de type II. Les cultures cellulaires primaires sont développées à partir de cellules épithéliales distales des voies respiratoires humaines des voies respiratoires inférieures, qui se développent ensuite en cellules qui forment la surface des sacs aériens des poumons – les cellules épithéliales alvéolaires.

Le SRAS-CoV-2 peut s’attacher aux pneumocytes alvéolaires

Les pneumocytes de type II produisent des protéines qui réduisent la tension superficielle des alvéoles, empêchant leur effondrement. Les pneumocytes de type I, en revanche, sont des cellules fines et plates qui permettent l’échange gazeux entre l’alvéole et les capillaires sanguins environnants. Le virus du SRAS-CoV-2 est capable de s’attacher aux pneumocytes alvéolaires et de les infecter.
Les cellules épithéliales pulmonaires quasi-immortelles de Thomas Meyer constituent donc un bon modèle pour les chercheurs qui souhaitent tester les effets des médicaments antiviraux et autres inhibiteurs pour combattre le nouveau virus.
Les chercheurs ont déjà utilisé des cellules épithéliales pour étudier les virus de la grippe. Une caractéristique de ces cellules épithéliales humaines primaires, qui revêt une importance particulière pour la recherche sur le Covid-19, est leur récepteur ACE2, que le SARS-CoV-2 utilise comme portail d’entrée. Un avantage supplémentaire est que, contrairement à la plupart des autres cellules couramment utilisées, ce sont des cellules saines qui, contrairement aux lignées des cellules tumorales, donnent un reflet authentique du traitement avec des substances antivirales.

Identifier rapidement les médicaments les plus efficaces

Cela pourrait permettre d’identifier rapidement les médicaments dont on a un besoin urgent et qui pourraient être réutilisés à partir de leur usage médical initial dans la lutte contre le Covid-19.
Cette recherche a été publiée dans EBioMedicine.
Source : Max Planck Society
Crédit photo : Pixabay

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