Développement d’une nouvelle matrice pour la culture d’îlots pancréatiques et sa validation dans un pancréas bioartificiel

Défi :  La transplantation d’îlots de Langerhans est une thérapie efficace pour inverser le diabète de type 1. Cependant, la fonction à long terme du greffon n’est pas assurée, et le problème de l’auto-immunité demeure. Une alternative intéressante consiste en un pancréas bioartificiel dans lequel les îlots sont encapsulés. Cependant, l’environnement des îlots dans un tel pancréas doit encore être amélioré pour mieux préserver la survie et la fonction des îlots. L’optimisation de cet environnement est essentielle pour mettre au point une stratégie d’ingénierie tissulaire adaptée pour remplacer les îlots non fonctionnels présents chez les patients atteints de diabète de type 1.

Solution : L’équipe a développé deux approches complémentaires. La première a été conçue pour évaluer la viabilité et la fonctionnalité des cellules pancréatiques sur des surfaces modifiées composées de peptides et de molécules de la matrice extracellulaire (MEC). Dans cet essai, les échafaudages modifiés par l’acide hyaluronique ont eu une influence positive sur la viabilité, le nombre de cellules et la teneur en insuline des cellules bêta du pancréas et des îlots primaires. En parallèle, un environnement 3D capable de maintenir la viabilité et la fonctionnalité du tissu pancréatique (un pancréas artificiel) a été étudié.

Réalisations/Impact : L’équipe a développé un pancréas artificiel (perles d’alginate miniaturisées utilisées comme matrice d’inclusion) qui a été implanté dans des rats sous forme de petites poches (dix perles chacune et 4 poches/animal). Ce pancréas artificiel a été validé en étudiant l’effet de l’acide hyaluronique et du facteur de croissance endothélial vasculaire sur la viabilité, la présence d’insuline et la fonction après implantation. Dans ces conditions, l’acide hyaluronique a entraîné une présence trois fois plus importante de billes positives à l’insuline, tandis que l’ajout supplémentaire de facteur de croissance endothélial vasculaire a augmenté de manière significative l’activité métabolique dans/autour des billes mais n’a pas affecté la quantité de billes productrices d’insuline. L’industrie peut désormais utiliser cette plateforme pour cribler des candidats médicaments dans le cadre d’une évaluation à haut débit afin d’identifier les candidats susceptibles d’être développés ultérieurement.