Systèmes de culture 3D hépatique primaire
Dans la dernière décennie Cultures de foie en 3D tel que développé à pas de géant pour l’étude des fonctions hépatiques et de la progression de la maladie. La plupart de ces systèmes de culture sont également adoptés commercialement pour tester la toxicité des médicaments, les interactions médicamenteuses et la pharmacocinétique. De tels progrès proviennent de l’incapacité des cultures monocouches traditionnelles à prouver une représentation précise des cellules hépatiques et de leur fonction ultérieure, donnant ainsi des résultats peu prévisibles (1,2).
Systèmes de culture 3D pour cultures primaires d'hépatocytes humains (PHH)
Les sphéroïdes PHH sont des agrégats 3D d’environ 200 à 300 μm. Les cultures sphéroïdes sont particulièrement efficaces pour produire des hépatocytes matures, ce qui entraîne une viabilité à long terme et des fonctions hépatiques stables. Plusieurs méthodes ont été développées jusqu'à présent pour produire des sphéroïdes hépatiques, à savoir l'agitation des bioréacteurs, les agrégats de gouttes suspendues ou la culture sur des plaques répulsives de cellules à faible attachement (3). Cette dernière méthode est actuellement le choix privilégié parmi les plateformes de formation de sphéroïdes, en raison de sa fiabilité et de sa reproductibilité (4). Chaque système comprend différentes techniques de formation de sphéroïdes et diffère également dans ses applications.
Applications des cultures PHH 3D
Le développement rapide de Systèmes de culture 3D pour les cellules hépatiques a eu un effet égal sur la production de modèles traduisibles pour imiter la réponse aux médicaments et la toxicité, ainsi que sur des modèles hépatiques physiologiquement pertinents pour étudier la physiopathologie des maladies du foie. Cet effet corrélatif a à son tour conduit à une prévisibilité accrue dans les cultures humaines primaires pour l'analyse des effets chroniques de la toxicité des médicaments et du métabolisme des médicaments à faible clairance. En outre, ces plates-formes de culture innovantes permettent également le dépistage de médicaments pour le traitement des maladies du foie telles que la stéatose hépatique non alcoolique (NAFLD), l'hépatite et le cancer du foie. Comme avantage supplémentaire, la majorité de ces cultures peuvent être adaptées à des systèmes de recherche à haut contenu ou à contenu élevé. Cependant, la standardisation de ces systèmes afin de garantir également un phénotype hépatique représentatif, ainsi que des propriétés fonctionnelles de type in vivo, nécessite encore une optimisation minutieuse. Avec la recherche continue sur le roman Culture 3D plates-formes, les systèmes 3D hépatiques continueront de gagner en valeur dans le développement futur de médicaments, ainsi que dans la compréhension des mécanismes des maladies hépatiques et des traitements potentiels (3,4).
Bibliographie
1. VM Lauschke, SU Vorrink, SML Moro, F. Rezayee, Å. Nordling, DFG Hendriks, CC Bell, R. Sison-Young, BK Park, CE Goldring, E. Ellis, I. Johansson, S. Mkrtchian, TB Andersson, M. Ingelman-Sundberg, Hepatology 2016, 64, 1743.
2. CC Bell, VM Lauschke, SU Vorrink, H. Palmgren, R. Duffin, TB Andersson, M. Ingelman‐Sundberg, Drug Metab. Dispos. 2017, 45, 419.
3. Lauschke VM, Shafagh RZ, Hendriks DFG, Ingelman-Sundberg M. Systèmes de culture d'hépatocytes primaires 3D pour l'analyse des maladies du foie, du métabolisme des médicaments et de la toxicité : paradigmes et applications culturels émergents. Biotechnologie J. juillet 2019;14(7):e1800347.
4. Raic, A., Oberfrank, C., Birk, B. et al. 3D-Hunde-Lebersphäroide for die präklinische in vitro-Testung. Biospektrum 27, 736-738 (2021). https://doi.org/10.1007/s12268-021-1661-x
