Construire du tissu mammaire en laboratoire pour mieux comprendre la lactation
Imprimé à partir de tissus réels à l'aide de la lumière
Des chercheurs de l'ETH Zurich développent en laboratoire un modèle fabriqué à partir de cellules de lait maternel humain. Ils espèrent que ce modèle les aidera à comprendre la fabrication du lait maternel, un domaine peu étudié de la biologie féminine.
Le lait maternel humain est particulièrement adapté pour répondre aux besoins nutritionnels du nourrisson. Il est surprenant de constater que nous savons encore très peu de choses sur la façon dont le lait est fabriqué dans le sein. Une équipe de chercheurs de l'ETH Zurich dirigée par Marcy Zenobi-Wong, professeur d'ingénierie tissulaire et de biofabrication, veut changer cela. En laboratoire, Zenobi-Wong et son équipe ont développé de minuscules répliques de tissus mammaires en lactation. Pour ce faire, ils ont isolé des cellules du lait maternel humain qui se trouvent naturellement dans le lait. Certaines des cellules du tissu mammaire en lactation et les "lactocytes" - les cellules du tissu mammaire qui produisent le lait - se retrouvent dans le lait maternel pendant la lactation.
Imprimé à partir de tissus réels à l'aide de la lumière
La pièce maîtresse du projet de recherche est un nouveau modèle de tissu que les chercheurs ont produit à l'aide d'un procédé spécial d'impression par la lumière. Le processus de bioprinting volumétrique fait appel à un faisceau laser qui est projeté dans un liquide sous plusieurs angles. Le liquide durcit alors précisément à l'endroit où la dose de lumière s'accumule. En quelques secondes, cela donne naissance à de petites structures qui sont similaires aux vrais canaux et alvéoles de lait où le lait est produit dans le sein. Le matériau utilisé provient de tissus de mamelles de bovins et contient des composants similaires à ceux du tissu mammaire humain.
Les chercheurs ont peuplé ces mini-conduits de lait avec des cellules qu'ils ont extraites directement du lait maternel humain. Ces cellules dites épithéliales mammaires ont formé une couche dense de cellules sur la paroi interne des canaux lactifères. Comme les chercheurs ont pu le démontrer, il en est résulté un tissu fonctionnel : les cellules ont commencé à produire des composants typiques du lait, tels que la β-caséine et les globules gras du lait. "Il a fallu plusieurs tentatives pour trouver la meilleure façon de faire croître les cellules. Nombre de mes collègues ont été surpris d'apprendre que les cellules épithéliales du lait pouvaient se développer", explique Amelia Hasenauer, doctorante dans l'équipe de Zenobi-Wong et premier auteur de l'étude publiée début juin dans la revue Science Advances.
Pas de lait artificiel, mais un instrument de recherche essentiel
Malgré ces résultats impressionnants, les deux chercheurs soulignent qu'ils ne produisent pas encore un lait maternel complet : "Nous avons identifié les premiers composants, mais le lait est constitué de centaines de composants différents, notamment des sucres complexes, des protéines, des lipides, des cellules immunitaires et des micro-organismes vivants", explique Zenobi-Wong.
Hasenauer ajoute : "Avant tout, notre modèle de culture cellulaire est conçu pour aider à mieux comprendre le processus de lactation. Je connais de nombreuses femmes qui ont eu du mal à allaiter. Notre modèle pourrait un jour aider à trouver des réponses". Le modèle constitue une avancée majeure pour la recherche. Il permet pour la première fois d'observer et de manipuler des cellules en lactation dans des conditions contrôlées en laboratoire. Cela ouvre un large éventail de possibilités. Outre la recherche sur la lactation, d'autres domaines pourraient être étudiés, tels que l'impact des médicaments et des produits chimiques sur la lactation et les modèles de cancer du sein. "La prochaine étape consistera à augmenter le débit de la collecte de lait, ce qui est possible grâce à l'impression 3D", explique Mme Zenobi-Wong.
Une plus grande visibilité des aspects de la biologie féminine
Les travaux du groupe de recherche de Zenobi-Wong illustrent le peu de recherches scientifiques menées sur certains processus du corps féminin. Des modèles tels que la nouvelle impression de tissu mammaire pourraient changer la donne. En effet, contrairement à de nombreuses autres études biomédicales, cette recherche n'est pas basée sur une chirurgie invasive ou des expériences sur les animaux, mais sur des cellules qui se trouvent naturellement dans le lait maternel. Elle est donc plus facile, éthiquement justifiable et accessible pour de tels sujets de recherche.
Les deux chercheurs espèrent que leurs travaux apporteront une plus grande visibilité non seulement au sujet de la lactation, mais aussi à toute une série de domaines longtemps négligés de la santé des femmes. "Il y a tellement de questions sans réponse, de l'endométriose à la mastite en passant par les problèmes de fertilité", explique Mme Zenobi-Wong. "Tout cela mérite une plus grande attention de la part des scientifiques.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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