Insider Insights avec le Dr Vicky Marsh Durban

En tant que candidat de premier cycle et doctorant, Vicky a étudié la biologie intestinale. Elle a utilisé des modèles animaux pour la recherche, car ils étaient les seuls modèles pertinents disponibles à l’époque.

Lorsque la culture d’organoïdes est entrée dans les lieux, tout a changé pour son laboratoire et pour elle. Depuis, elle a tout mis en œuvre pour faire avancer ce domaine innovant et n’a pas regardé en arrière.

Dans cet article de notre série Insider Insights, où des experts partagent à la fois des réactions rapides et des réflexions approfondies sur ce qu’il faudra faire pour préparer les scientifiques de la vie à l’avenir, Vicky nous explique comment les organoïdes prêts à l’emploi s’attaquent aux plus grands défis auxquels les chercheurs d’aujourd’hui sont confrontés lorsqu’ils travaillent avec des modèles humains complexes pertinents.

Les esprits curieux veulent savoir :

Comment avez-vous vu le développement de modèles humains pertinents validés et prêts à l’emploi impacter ou améliorer la vie quotidienne de nos clients ?

Réaction rapide : Vous pouvez avoir une idée vendredi et avoir les données dont vous avez besoin d’ici la fin de la semaine prochaine.

Réflexion profonde : Deux choses illuminent les yeux d’un client lorsqu’il entend parler de nos organoïdes prêts à l’emploi en 3D  : la commodité de leur préparation au test et le nombre important d’organoïdes que nous pouvons fournir.

Si un chercheur est assis à son bureau un vendredi, en pensant à une expérience à qu’il souhaite lancer, il peut sortir un flacon d’organoïdes 3D prêts à l’emploi du congélateur, les placer sur une plaque et commencer son expérience dès le lundi. Le vendredi suivant, ils ont des données. Cette prise de conscience que vous n’avez pas besoin de faire de sous-culture ou quoi que ce soit a ouvert un monde de possibilités.

Et il est fascinant de voir les chercheurs se rendre compte du nombre d’organoïdes présents dans un flacon ou du nombre d’organoïdes que nous pouvons produire dans un lot. La surprise est palpable. Ils se disent : « Attendez une minute. Vous pouvez me donner des 100 000 organoïdes dans un flacon ? Ou un lot de millions ? » Vous pouvez le voir s’enfoncer dans leur tête, se rendant compte qu’ils peuvent faire beaucoup d’expériences sans attendre longtemps pour commencer. Ils n’ont pas besoin de se limiter car ils ne peuvent pas produire suffisamment d’organoïdes. Ils arrivent à un point où ils découvrent que rien ne les empêche de poursuivre leurs efforts scientifiques. Ils peuvent faire autant d’expériences qu’ils le souhaiteraient, car la production des modèles n’est plus un facteur limitant.

Pourquoi trouvez-vous cela passionnant ?

Réaction rapide : J’adore donner aux scientifiques les moyens d’être des scientifiques, de pouvoir essayer les expériences amusantes et exploratoires qui auraient pu être hors de leur portée auparavant.

Réflexion profonde : Je suis enthousiasmé de voir des clients rêver de nouvelles expériences auxquelles ils n’avaient même pas pensé auparavant avec des organoïdes. Ils se rendent soudainement compte qu’ils ont assez de matériel pour simplement l’essayer sans beaucoup perdre car ils n’ont pas passé des mois à faire pousser les organoïdes. Ils peuvent essayer ces expériences originales et fastidieuses qui auraient été trop investies et engagées auparavant. Pour moi, il s’agit d’une véritable recherche, à l’origine de la prochaine génération d’innovations et de découvertes scientifiques utilisant des organoïdes.

Quelles tendances ou commentaires de clients ont conduit à l’innovation dans ce domaine ?

Réaction rapide : Nos clients veulent des organoïdes fiables et standardisés à grande échelle. Ils veulent faire le travail à valeur ajoutée, comme exécuter le test ou l’écran, où ils peuvent vraiment appliquer leur intellect scientifique.

Réflexion profonde : Les clients nous disent qu’ils ne veulent pas passer leur temps à développer eux-mêmes des organoïdes. Ils veulent faire le travail à valeur ajoutée, comme exécuter le test ou l’écran, où ils peuvent vraiment appliquer leur intellect scientifique. Cela a été un moteur majeur pour nous ; fournir aux clients le nombre d’organoïdes dont ils ont besoin.

Il y a également eu un réveil au sein de la communauté de la recherche scientifique au sujet de la crise de la reproductibilité et du besoin de standardisation. L’importance de la réplication des résultats entre les individus et les laboratoires nous a conduits à générer de grands lots d’organoïdes hautement reproductibles qui peuvent être utilisés pour diverses expériences, garantissant des résultats homogènes.

Quels défis de recherche courants les clients rencontrent-ils actuellement, et comment les modèles humains pertinents validés et prêts à être testés peuvent-ils ouvrir de nouvelles opportunités ?

Réaction rapide : L’élan vers l’avant portera sur l’accessibilité et l’abaissement de la barre d’accès aux systèmes de modèles complexes, éliminant ainsi la nécessité d’une formation approfondie pour gérer et utiliser ces modèles.

Réflexion profonde : Récemment, il y a eu une prise de conscience et une attention importantes concernant le fait que les modèles 2D seuls sont insuffisants pour un ensemble complet de données. La pression exercée par diverses sources, les organismes de financement, les pairs examinateurs et les organismes de réglementation, signifie que les chercheurs sont désormais invités à utiliser des systèmes de modèles plus pertinents pour l’homme, comme les modèles 3D, les modèles « organe sur puce » et les modèles multi-tissus, pour valider leurs résultats. Cela peut être intimidant s’ils n’ont jamais travaillé avec ces systèmes auparavant.

Notre objectif est d’augmenter l’accessibilité et de réduire la barre d’accès en rendant les systèmes modèles aussi simples que possible, éliminant ainsi la nécessité d’une formation approfondie pour les manipuler et les utiliser. Pour approfondir les connaissances en biologie complexe, il est nécessaire d’avoir des modèles validés et bien caractérisés qui peuvent être utilisés dans diverses applications, des tests de co-culture aux modèles 3D encore plus sophistiqués.

Alors que les défis liés à l’utilisation d’organoïdes deviennent de moins en moins nombreux, ce qui augmente l’adoption, il y aura un besoin encore plus important de standardisation des modèles, un exploit monstrueux mais digne qui serait bénéfique pour l’industrie. Cela a attiré l’attention, en particulier de la FDA, qui encourage la validation de modèles complexes pour un contexte d’utilisation spécifique. Il s’agit d’avoir des modèles spécifiques pour des applications définies afin de répondre à des questions spécifiques. En particulier dans le domaine des tests de toxicité, cela commence à se développer, avec des tests standard qui sont bien compris et peuvent soutenir les applications de la FDA pour de nouveaux médicaments ou pour aider à déterminer quels patients doivent recevoir, ou ne pas recevoir, certains médicaments. Cette standardisation est vraiment importante pour les clients qui commencent à graviter, ou dans certains cas, sont poussés, à utiliser des modèles complexes.

Dans un monde où les modèles humains pertinents validés et prêts à l’emploi atteignent leur plein potentiel, que pensez-vous qu’il se passera ensuite ?

Réaction rapide : La collaboration interdisciplinaire continuera à conduire le changement de paradigme vers des modèles 3D pertinents pour l’homme et repoussera les limites du possible, rendant les modèles tissulaires plus pertinents et plus percutants que nous n’aurions pu l’imaginer.

Réflexion profonde : J’imagine un avenir où le développement continu de nouveaux systèmes modèles au sein du milieu universitaire favorise une véritable innovation. C’est là que tous ces nouveaux systèmes modèles commencent, et il existe une demande croissante pour des systèmes plus complexes. C’est incroyable de voir comment différentes innovations techniques autour de la forme et de la structure des tissus humains conduisent différents comportements cellulaires. Tout cela s’associe : de l’ingénierie du micro-environnement physique à l’ingénierie des cellules elles-mêmes, en passant par la production et l’ajout de différents types de cellules et l’ajout de différentes forces physiques. L’espace devient de plus en plus passionnant à mesure que les modèles tissulaires deviennent de plus en plus pertinents, et cette amélioration se poursuivra.

Je suis également intrigué par la façon dont diverses disciplines scientifiques et techniques s’impliquent dans ce domaine. Les ingénieurs en tissus et les chercheurs en matériaux développent de nouveaux échafaudages cellulaires, des surfaces de culture et des structures physiques pour soutenir les cellules de manière à imiter les tissus. Les ingénieurs en chimie, procédés et automatisation travaillent à l’ajout d’un débit de fluide pour imiter le mouvement des fluides biologiques dans les tissus et trouvent des moyens de faire évoluer efficacement la production de modèles pour permettre la production de lots de grande taille avec une reproductibilité élevée et des coûts réduits. Cette collaboration interdisciplinaire est cruciale pour la modélisation des tissus et des maladies humains et l’industrialisation de ces systèmes modèles. C’est un espace fascinant où différentes disciplines scientifiques et technologiques convergent pour repousser les limites du possible.

S’inspire de ce que vous avez lu ? En savoir plus sur la préparation 3D ici.

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