Résumé
Les organoïdes et tumoroïdes 3D dérivés de cellules de patients se sont imposés comme une alternative puissante aux cultures 2D et à l’expérimentation animale. Les interactions cellule-matrice étant cruciales pour la survie, la prolifération et la migration, le choix du biomatériau détermine en grande partie la fonctionnalité de ces modèles in vitro. Cependant, la recherche en oncologie se heurte actuellement à un obstacle majeur : le manque de biomatériaux bien définis, sans origine animale, dont les propriétés mécaniques et chimiques puissent être modulées avec une grande reproductibilité.
Pour surmonter ce défi, notre consortium multidisciplinaire, composé de chimistes, de biologistes et de cliniciens, propose de concevoir des matrices de culture hautement définies à partir de collagène recombinant. En utilisant une source biosynthétique d’origine non animale, nous contournons la variabilité d’un lot à l’autre des matériaux traditionnels. L’objectif est de développer des hydrogels sur mesure pour favoriser la croissance d’organoïdes épithéliaux colorectaux (issus de cellules adultes) et d’organoïdes épithéliaux bronchiques (issus de cellules iPS) afin d’étudier les mécanismes d’initiation des tumeurs dans des conditions inflammatoires. Nous synthétiserons des hydrogels de collagène silylés en fonctionnalisant le collagène avec des groupes alcoxysilane, puis en les réticulant de manière covalente par un procédé sol-gel doux, réalisé dans des conditions et à une température physiologiques. Cette réaction non toxique, bioorthogonale et chimiosélective permet de créer des propriétés mécaniques et des environnements biochimiques personnalisables.

Le consortium «
» Ce projet fait le lien entre la chimie et la biologie de pointe grâce à trois équipes spécialisées :

1. Équipe « Peptides » (IBMM, Montpellier) : experts en précurseurs bio-inspirés et en chimie sol-gel pour la construction de matrices extracellulaires biomimétiques.
2. L'équipe d'Audrey Ferrand (IRSD, Toulouse) : spécialistes de l'initiation du cancer colorectal et des modèles avancés de « côlon sur puce ».
3. L'équipe du professeur John De Vos (IRMB, Montpellier) : auteurs de modèles d'épithélium bronchique entièrement fonctionnels, issus de cellules iPS provenant de patients.