Un thymus artificiel en 3D pour produire des lymphocytes T

Des chercheurs de l'Harvard Medical School de Boston ont un créé un thymus artificiel à partir d'une matrice tridimensionnelle. Cet "organoïde thymique" permet de générer des lymphocytes T humain matures et fonctionnels. Les chercheurs estiment que ce système de générer des lymphocytes T ex vivo pour de possibles applications dans le traitement des immunodéficiences.

Les principaux auteurs de ce travail sont M. Poznansky et R. Evans. Pour parvenir à ce résultat, les scientifiques ont utilisé comme matrice un matériau biocompatible largement utilisé en médecine : le CellFoam. L'irrégularité de cette matrice facilite la fixation des cellules à sa surface et sa structure poreuse offre une surface de 600 cm2 pour un volume de 1 cm3.

Les chercheurs ont tout d'abord "ensemencé" la matrice avec des cellules de stroma de thymus de souris puis ont co-cultivé des cellules hématopoïétiques souches humaines. Ils expliquent dans le dernier numéro de Nature Biotechnology que cet organoïde a permis de générer de novo des lymphocytes T humains 14 jours après la mise en culture des cellules souches.

Ces lymphocytes sont matures et fonctionnels, répondent à des facteurs de prolifération, produisent des cytokines et peuvent être infectés par le VIH.

En utilisant des matrices de dimensions et structures variables, les scientifiques ont montré que l'architecture du réseau et la densité de cellules hématopoïétiques souches étaient des éléments déterminants pour la production de lymphocytes T, qui était plus efficace dans un système tridimensionnel qu'en monocouche.

Dans un éditorial qui accompagne l'article, les Drs D. Porter et S. Emerson précisent l'intérêt d'un tel système. "Cet organoïde thymique est particulièrement intéressant parce qu'il a le potentiel de générer non seulement des lymphocytes T pour remplacer les cellules perdues à la suite d'une infection, chimiothérapie, radiothérapie ou vieillissement, mais aussi des cellules qui peuvent être manipulées pour traiter des maladies".

Selon eux, l'application la plus immédiate serait la production de lymphocytes T pour accélérer la reconstruction immunitaire après une greffe allogénique de cellules souches. "Après un greffe de moelle osseuse, la reconstruction de l'activité des lymphocytes T CD4+ peut être retardée de plusieurs mois ou années, ce qui conduit à une immunodépression prolongée". Ils ajoutent que cette découverte pourrait trouver des applications dans le traitement des patients infectés par le VIH.

Source : Nature Biotechnology;18:729-734, 714-715. Communiqué de presse de Nature Biotechnology.