Les organoïdes sont des structures tridimensionnelles cultivées in vitro qui s'auto-organisent et reproduisent partiellement l'architecture et les fonctions d'un organe. Ceux des chercheurs du CEA-Irig sont des organoïdes cutanés développés à partir de cellules souches humaines reproduisant les caractéristiques de la peau. Pour en éprouver la viabilité et la robustesse, les scientifiques ont conduit une étude avec les Universités de Rotterdam et de Leyde (Pays-Bas) afin de les exposer au virus de la variole du singe ; virus dont les symptômes de l'infection sont précisément des lésions cutanées.
La variole du singe est une maladie infectieuse très présente dans les régions tropicales d'Afrique, mais une épidémie a émergé en 2022 dans plus de cent pays, principalement en Europe et aux Etats-Unis. Moins sévère que la variole, elle peut toutefois entraîner de graves complications cutanées jusqu'à la surinfection et la mort. Comme traitement : le tecovirimat, un antiviral en voie de développement mais qui est administré lors des formes graves de la pathologie.
C'est avec ce traitement que les chercheurs ont testé leurs organoïdes cutanés en tant que modèles infectieux. Ces organoïdes contiennent un épiderme pluristratifié constitué de cellules épithéliales qui forment la première barrière du système de réponse aux infections. « Actuellement, notre modèle humain ne comprend pas d'autres cellules du système immunitaire », précise Karine Raymond du CEA-Irig.
Observation de l'infection et de la réponse de l'organoïde cutané
Dans l'étude, le modèle a été mis en contact avec le virus Mpox de la variole du singe, et les chercheurs ont pu observer l'infection et montrer que le virus effectuait son cycle complet de réplication. « Cette découverte contribue à une meilleure compréhension des lésions cutanées liées à l'infection par le virus Mpox » affirme la chercheuse. Par ailleurs, l'étude montre que le traitement par l'antiviral tecovirimat inhibe la production des particules infectieuses. « Cela confirme autant la robustesse expérimentale et le potentiel de notre modèle, que celui de l'antiviral dont nous avons pu valider les modes d'action et la performance », indique Karine Raymond.
L'utilisation d'organoïdes humains semble donc une piste intéressante pour faciliter voire accélérer la découverte de traitement pour d'autres maladies émergentes à venir. Et ces recherches confirment progressivement le potentiel des organoïdes comme compléments aux modèles animaux.