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Poumon humain développé avec succès dans un laboratoire pour la première fois

Les scientifiques de la branche médicale de l’Université du Texas à Galveston ont réussi à faire pousser des poumons humains dans le laboratoire, en utilisant des composants provenant des poumons d’enfants décédés.

Les spécialistes des cellules souches travaillent depuis quelques années sur la croissance du tissu pulmonaire, mais le poumon est un organe complexe qui pose plus de problèmes que la régénération d’autres tissus d’organes, tels que la peau humaine.

La branche médicale de l’Université du Texas (UTMB) a annoncé pour la première fois leur solution pour la croissance des poumons en 2010.

« En termes de différents types cellulaires, le poumon est probablement le plus complexe de tous les organes – les cellules près de l’entrée sont très différentes de celles profondes dans les poumons », a déclaré le Dr Joaquin Cortiella, chercheur à l’UTMB.

«Les gens nous demandent pourquoi nous faisons le poumon, parce que c’est si difficile, mais le potentiel est si grand et la technologie est là, ça va prendre du temps, mais je pense que nous allons créer un système qui fonctionne. « 

« Si nous pouvons faire un bon poumon pour les gens, nous pouvons également faire un bon modèle pour les blessures », a suggéré le Dr Joan Nichols, chercheur, ajoutant que:

«Nous pouvons créer un poumon fibreux, ou un poumon emphysémateux, et évaluer ce qui se passe avec ceux-ci, ce que font les cellules, comment fonctionnent les cellules souches ou d’autres thérapies.On peut voir ce qui se passe dans la pneumonie, ou ce qui se passe eu une fièvre hémorragique, ou la tuberculose, ou hantavirus – tous les agents qui ciblent les poumons et causer des dommages dans les poumons. « 

La recherche de 2010 a consisté à détruire les cellules des poumons de rats en les congelant et en les décongelant de façon répétée, puis en «réensemençant» les poumons avec des cellules souches embryonnaires provenant de souris.

Suite à ce travail avec des expériences similaires mais plus à grande échelle sur les poumons de porc, les chercheurs appliquent maintenant les mêmes principes d’ingénierie de régénération pour les poumons humains.

Poumon humain cultivé dans un «aquarium» utilisant des cellules d’enfants décédés

Prenant les poumons de deux enfants décédés d’un traumatisme (très probablement un accident de voiture), les chercheurs ont dépouillé l’un des poumons d’un simple «squelette» de collagène et d’élastine – les principales protéines du tissu conjonctif.

le poumon cultivé en laboratoire avant et après avoir été réensemencé avec des cellules

En utilisant ce poumon dépouillé comme un « échafaudage », ils ont ensuite récolté des cellules de l’autre poumon, qui ont été appliquées à l’échafaudage.

Cette structure pulmonaire a ensuite été placée dans une chambre remplie d’un liquide nutritif, que Nichols décrit comme «ressemblant à Kool-Aid».

Après 4 semaines d’immersion, l’équipe a extrait un poumon humain complet du liquide – « juste plus rose, plus doux et moins dense ». L’équipe a ensuite répliqué avec succès le processus en utilisant une deuxième série de poumons.

C’est le Dr Michael Riddle de l’UTMB qui est crédité de l’accélération de la procédure pour la croissance des poumons, et il l’a fait en improvisant de nouveaux équipements sur les meubles les plus quotidiens de la maison.

«C’est lui qui est rentré à la maison et qui a construit en utilisant – je ne plaisante pas – un aquarium qu’il a acheté et acheté dans une animalerie», explique le Dr Nichols.

Les poumons cultivés en laboratoire peuvent-ils être utilisés dans les greffes?

Les transplantations pulmonaires sont souvent le seul traitement pour les troubles pulmonaires incurables tels que la fibrose kystique et la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC). Mais les greffes de poumon réussies sont rares, car trouver des donneurs compatibles est très difficile – de nombreux patients meurent alors qu’ils sont sur une liste d’attente pour des greffes.

Le travail de l’UTMB représente un jalon dans l’ingénierie de la régénération, mais la réalité des poumons de laboratoire utilisés dans les transplantations pourrait être d’au moins 12 ans, dit Nichols. La prochaine phase de la recherche sera de tester les poumons cultivés en laboratoire chez les porcs.

Bien que la nature de la recherche de type science-fiction semble incroyable, l’UTMB était réticent à annoncer ses résultats. En effet, l’équipe a grandi les poumons il y a un an, mais l’histoire vient tout juste d’être reprise par les médias.

« Il nous a fallu un an pour nous prouver que nous avions fait du bon travail, et que vous ne deviez pas dire au monde que vous aviez quelque chose de merveilleux jusqu’à ce que vous ayez prouvé que nous avons vraiment fait quelque chose d’extraordinaire. « Dr Nichols dit.

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