Un intestin humain créé de toute pièce à partir de cellules souches

On le surnomme "le deuxième cerveau". L'intestin humain, grand comme deux terrains de tennis, est pourvu d’un système nerveux complexe et indispensable. Ce dernier contrôle de nombreuses fonctions comme le mélange et la propulsion du bol alimentaire au long du tube digestif ou encore la sécrétion d'hormones... Pour la première fois, des chercheurs ont réussi à créer un mini-intestin humain fonctionnel, qui possède ses propres cellules nerveuses, à partir de cellules souches embryonnaires. L’équipe de recherche franco-américaine publie ses résultats dans Nature Medicine, le 21 novembre.

Pour créer cet organe en 3D, les scientifiques ont commencé par cultiver des cellules souches pluripotentes humaines, pour les faire évoluer en tissu intestinal. Si ce processus existait déjà avant, la particularité de leurs travaux est qu'ils ont également réussi à créer, en parallèle, des cellules nerveuses instestinales à un stade embryonnaire : les crêtes neurales. Puis, grâce à ces crêtes neurales, les chercheurs ont pu obtenir des cellules précurseurs du système nerveux intestinal, et les ont incorporées dans le tissu intestinal. Résultat : un mini-intestin parfaitement fonctionnel, avec son propre système nerveux. Une première.

Un modèle pour l'étude des maladies

Créé in vitro, l'"organoïde" innervé a ensuite été testé in vivo. Ce tissu humain, proche de l’intestin de l’embryon, a été greffé à des souris afin d'en observer son développement et son fonctionnement. "En culture, le mini-intestin mesure de 1 à 2 mm. Après transplantation, la taille varie de 1 à 3 cm" sur les souris, indique à l'AFP Maxime Mahé, chargé de recherche à l’Inserm et co-auteur de ce travail. Il estime "très possible que ce mini-organe se développe proportionnellement à la taille de l’hôte".

Tout l'intérêt de cette création est qu'elle offre un nouveau modèle pour l'étude des maladies intestinales. Car il n’existait pas, jusqu’alors, de modèle intestinal innervé aussi proche de celui de l’homme.

Selon M. Mahé, "les applications sont virtuellement multiples", comme évidemment l’étude de maladies digestives telles que la maladie de Hirschsprung. Cette maladie rare est la conséquence d’un défaut de système nerveux dans le rectum et le côlon, ce qui provoque constipation et occlusion intestinale. La maladie de Hirschsprung concerne une naissance sur 5.000 en France.

L'espoir d'une greffe possible ?

De nombreuses autres pathologies résultent des perturbations du système intestinal. Son mauvais fonctionnement gène la contraction des muscles intestinaux, d'où des douleurs abdominales, des diarrhées, des constipations et dans les cas graves, des obstructions fonctionnelles (occlusions intestinales) relevant d'une intervention chirurgicale.

Le mini-intestin pourrait également aider à tester de nouveaux traitements ou à étudier le diabète ou l’obésité. Reste tout de même à savoir quel sera l’impact d’un futur microbiote sur cet intestin. Si cette technologie reste très jeune, elle permettra peut être "un jour de faire pousser une section d’intestin sain pour le greffer à un patient" imagine le Dr Michael Helmrath, co-auteur américain de l'étude. 

Source : Engineered human pluripotent-stem-cell-derived intestinal tissues with a functional enteric nervous system. Workman et al. Nature Medicine, novembre 2016. doi:10.1038/nm.4233