Les îlots pancréatiques, dits de Langerhans, sont des amas cellulaires spécialisés dans la production d'insuline et de glucacon, deux hormones régulant le taux de glucose dans le sang. Le diabète de type 1 est causée par la destruction auto-immune des cellules pancréatiques, entraînant une hyperglycémie chronique. La transplantation d'îlots pancréatiques issus d'un donneur décédé est devenue en 2021 un standard de soin, remboursé par la sécurité sociale. Or, ces îlots ont des capacités de production d'insuline extrêmement variables. Il serait très utile de pouvoir mesurer la production d'insuline de chacun d'eux afin de choisir les plus performants pour la transplantation.

Des chercheurs de l'Irig et du CEA-Leti ont développé une puce microfluidique capable de piéger un îlot de Langerhans unique dans un milieu dont la composition peut être modifiée à volonté grâce à un jeu de valves hyper-élastiques incorporées à la puce. Il est ainsi possible de stimuler la production d'insuline par l'îlot piégé en augmentant la concentration en glucose. Grâce à un second réseau de valves hyper élastiques, les sécrétions d'insuline peuvent être collectées et dosées.

Cette dernière mesure a pour l'instant été réalisée en dehors de la puce mais des développements en cours permettront prochainement d'effectuer la mesure directement sur la puce.

La prochaine étape consistera à isoler une dizaine d'îlots produisant très peu d'insuline et une dizaine d'autres, produisant au contraire beaucoup d'insuline, pour identifier par analyse multi-omique les mécanismes moléculaires à l'origine de cette différence physiologique.

Les chercheurs espèrent pouvoir identifier un biomarqueur, qui leur permettra ensuite de trier très rapidement (5.000 îlots/seconde) les îlots les plus performants avant transplantation. 

Ces développements s'appliquent à tout sécrétome d'agrégat cellulaire tridimensionnel (sphéroïde), reproduisant ou non la micro-anatomie d'un organe (organoïde ou tumoroïde s'il s'agit de cellules tumorales).