En médecine, pour aller du laboratoire au patient, les études précliniques commencent souvent par des cultures de lignées cellulaires maintenues dans des boîtes en plastique plates. Ces techniques rudimentaires occultent le microenvironnement physicochimique de la cellule, l'architecture spécifique tridimensionnelle du tissu analysé, et sa perfusion en situation physiologique. Depuis 2 ans, des méthodes innovantes de cultures cellulaires in vitro sont apparues. Ces technologies microfluidiques ‘’organe sur une puce’’ ou ‘’être humain sur une puce’’ offrent des approches prometteuses pour tester l'efficacité et la toxicité de nouveaux médicaments in vitro. 

EVATAR est un système innovant en 3D de cellules humaines et de microfluides. La technologie microfluidique désigne l’organisation artificielle de l'écoulement des fluides dans un ensemble de canaux micrométriques contrôlés. Des systèmes de plateforme microfluidique pour 1, 2 ou 5 tissus ont été conçus. Le système est miniaturisé et contient de petits modèles d'organes en 3D du foie, des ovaires, des trompes, du col utérin et de l'utérus. Les organes d'EVATAR sont reliés entre eux par une plateforme en couches : la couche supérieure contient les organes et les couches inférieures contiennent les mini-pompes et les canaux qui transportent les nutriments à travers les organes. Les ovaires d'EVATAR produisent des niveaux d'hormones cycliques, et ses pompes et canaux transmettent ces hormones à ses autres organes, qui répondent ensuite de manière observable et quantifiable. Le système est une aide au développement de dispositifs contraceptifs ou de vaccins ou de chimiothérapies. Il permet de tester des toxiques environnementaux sur l’appareil génital. L’homologue masculin d’EVATAR s’appelle ADATAR ! L’équipe du créateur d’EVATAR a développé un ovaire artificiel en 3D dans lequel des follicules ovariens isolés sont incorporés dans des matrices microporeuses en 3D, afin de permettre l’observation de la croissance folliculaire après transplantation in vivo. La restauration complète des fonctions ovariennes endocriniennes et reproductrices après xénogreffe d’un ovaire bioprothétique ainsi créé chez des souris stérilisées chirurgicalement a pu être obtenue. Ces résultats ouvrent un nouvel horizon pour la création d'un ovaire humain artificiel en 3D afin de préserver et de restaurer la fertilité chez les patientes, lorsque d'autres options de préservation de la fertilité sont irréalisables ou contre-indiquées.

Références

Xiao S et al. A microfluidic culture model of the human reproductive tract and 28-day menstrual cycle. Nat Commun 2017;8:14584. 

Laronda MM et al. A bioprosthetic ovary created using 3D printed microporous scaffolds restores ovarian function in sterilized mice. Nat Commun 2017;8:15261. 

Salama M et al. From bench to bedside: Current developments and future possibilities of artificial human ovary to restore fertility. Acta Obstet Gynecol Scand 2019. doi: 10.1111/aogs.13552 [Epub ahead of print]