La création d’échafaudages tissulaires fonctionnels : l’optimisation de la décellularisation vasculaire et œsophagienne.

Details

Supervisors

Behets Wydemans, Catherine ; Lengelé, Benoît

Faculty

Faculté de pharmacie et des sciences biomédicales

Degree label

Master [120] en sciences biomédicales, à finalité approfondie

Abstract

frLes greffes traditionnelles d’organes sont confrontées à deux défis majeurs, la pénurie de donneurs et le rejet immunitaire. Depuis plusieurs années, le développement de l’ingénierie tissulaire offre une alternative innovante pour répondre à ces challenges. Une des approches dans ce domaine, la décellularisation-recellularisation, consiste à fabriquer un échafaudage biocompatible de matrice décellularisée, avec des propriétés intégratives et fonctionnelles pouvant soutenir ainsi les fonctions physiologiques in vivo. La décellularisation constituant l’étape clé pour la génération de ces substituts tissulaires. L’objectif de ce projet était d’optimiser la décellularisation d’un segment d’œsophage thoracique et d’un vaisseau sanguin isolé. Pour chaque tissu analysé, deux protocoles de décellularisation présentant des résultats préliminaires encourageants ont été comparés pour distinguer le plus efficace. Des segments d’œsophage porcins ont été soumis soit à un protocole de canulation au SDS 2%, soit à un processus de décellularisation utilisant des concentrations décroissantes de SDS. Un essai supplémentaire de décellularisation par accès vasculaire a également été exploré sur un œsophage porcin afin d’optimiser la décellularisation de ce type de tissu. Pour les segments d’artères humaines, le protocole de la Banque de Tissus (BT) a été comparé à celui au SDS décroissant. A l’issue de chaque processus testé, l’efficacité de la décellularisation était vérifiée par l’absence de noyau visible en histologie (hématoxyline & éosine (H&E) et/ou Hoescht) et par quantification de l’ADN résiduel (≤ 50 ng/mg de tissu sec). L’efficacité du processus de décellularisation repose également sur la préservation de l’intégrité la matrice extracellulaire (MEC). Ceci a été évalué à l’aide de colorations histologiques (hématoxyline/éosine, trichrome de Masson, bleu Alcian, réactif de Miller), et une immunohistochimie de l’élastine. L’organisation des fibres de collagène a été étudiée en lumière polarisée après une coloration au rouge Sirius. Ces observations qualitatives ont été complétées par une évaluation quantitative des différents composants de la MEC (dosage de collagène, élastine, GAGs). En lien avec le second défi des greffes d’organes, la non-immunogénicité des échafaudages tissulaires décellularisés a été vérifiée par analyse qualitative via une immunohistochimie (IHC) du complexe majeur d’histocompatibilité de classe I (CMH-I). Enfin, en vue de la recellularisation, la cytocompatibilité des échafaudages artériels décellularisés a été vérifiée par quantification des résidus d’agents de décellularisation cytotoxiques et un test de viabilité cellulaire. Concernant la décellularisation oesophagienne par perfusion intraluminale, aucune différence significative n’a été observée entre le protocole au SDS 2% et celui au SDS décroissant, ne permettant pas de conclure à une efficacité supérieure de l’un par rapport à l’autre. Les différentes combinaisons testées pour la décellularisation par accès vasculaire n’ont pas donné de résultats satisfaisants, mais ont néanmoins ouvert des pistes pour l’optimisation de cette stratégie. S’agissant des artères, aucune efficacité supérieure n’a été conclue entre les protocoles BT et au SDS décroissant. Aucune différence qualitative n’a été mise en évidence, excepté pour l’expression de CMH-1, persistant après traitement BT. L’analyse quantitative a montré une altération de l’élastine et des GAGs mais une conservation du collagène avec les deux protocoles, sans différence significative entre eux. Enfin, les essais de cytocompatibilité ont suggéré que les deux types d’échafaudages étaient non cytotoxiques.