02/10/2023

Mise à l’échelle de la biofabrication d’organoïdes thérapeutiques à partir de cellules souches

Imaginez un monde où un nombre illimité d’organes serait disponible pour la transplantation et la recherche. Nous pourrions réduire l’utilisation d’animaux en recherche. Lorsque certains organes font défaillance, nous pourrions les remplacer. Cela fait penser à des œuvres de science fiction, mais plusieurs technologies récentes s’approchent déjà de cette réalité.

De nos jours, il est possible de produire des modèles d’organe microscopiques en laboratoire appelés « organoïdes ». On peut multiplier les cellules souches et les différencier en toutes sortes d’organoïdes. Ces cellules souches peuvent être dérivées d’échantillons de peau ou de sang. Alors pourquoi utilisons-nous encore les animaux et les lignées cellulaires cancéreuses pour tester de nouveaux médicaments ? Pourquoi ne pouvons-nous pas transplanter ces organoïdes ?

Même si les organoïdes sont fabriqués dans plusieurs laboratoires, les protocoles varient d’un laboratoire à l’autre, et même au sein d’un même groupe de recherche. Cela signifie que les protocoles souvent ne sont pas encore assez robustes et validés. La plupart du temps, on produit seulement des dizaines ou centaines d’organoïdes à la fois alors qu’il en faut près d’un million par patient pour traiter le diabète à titre d’exemple. Le contrôle de qualité varie également beaucoup d’un laboratoire à l’autre.

L’objectif de ce projet est d’assembler plusieurs acteurs au Québec pour uniformiser les pratiques, établir des mesures de qualité et des protocoles robustes, et produire des organoïdes à plus grande échelle. Les étudiants et le personnel de 12 laboratoires au Québec travailleront ensemble pour produire ces thérapies avancées, tout en développant des compétences uniques sur la fabrication de cellules de qualité clinique. Le projet actuel se concentre sur les organoïdes pancréatiques pour traiter le diabète de type 1, les organoïdes hépatiques pour traiter l’insuffisance hépatique et les organoïdes cérébraux pour étudier les troubles neurologiques tels que la maladie de Parkinson. La vision à long terme est de rendre disponible une large gamme d’organoïdes pour la recherche clinique et fondamentale, ainsi que la thérapie cellulaire.

Membres de l’équipe :

Direction : Laboratoire de bioingénierie des cellules souches de la Prof. Corinne Hoesli, Département de génie chimique, Université McGill.
Laboratoire du Dr. Steven Paraskevas, directeur du Laboratoire de transplantation d’îlots du CUSM, Département de chirurgie, Université McGill et Scientifique sénior à l’Institut de recherche du Centre universitaire de santé McGill.
Laboratoire du Prof. Thomas Durcan à la Plateforme de découverte de médicaments en phase précoce, Département de neurologie et de neurochirurgie, Université McGill.
Laboratoire d’organoïdes de foie dérivés de cellules souches du Prof. Massimiliano Paganelli, CHU Sainte-Justine, Département de pédiatrie, Faculté de médecine, Université de Montréal.
Groupe de bioprocédés pour les vecteurs viraux et vaccins du Prof. Amine Kamen, Département de bioingénierie, Université McGill.
Laboratoire d’optimisation de systèmes du Prof. Michael Kokkolaras, Département de génie mécanique, Université McGill.
Laboratoire d’optimisation, de diagnostic et de contrôle de procédés du Prof. Moncef Chioua, Département de génie chimique, Polytechnique Montréal.
Laboratoire d’optimisation de bioprocédés du Prof. Olivier Henry, Département de génie chimique, Polytechnique Montréal.
Laboratoire de matériaux biomédicaux du Prof. Gregory De Crescenzo, Département de génie chimique, Polytechnique Montréal.
Laboratoire du Prof. Francois Ouellet, Département des sciences biologiques, Université du Québec à Montréal.
Laboratoire de la Prof. Diana Alison Averill, Département des sciences biologiques, Université du Québec à Montréal.
Laboratoire de bio-ingénierie et de biophysique du Prof. Patrick Vermette, Département de génie chimique et de génie biotechnologique, Université de Sherbrooke.

Collaborateur :

Groupe de recherche sur le diabète de l’UBC du Prof. Timothy Kieffer, Département de biologie cellulaire et de physiologie, Université de la Colombie-Britannique.

Conseil national de recherches Canada :

Équipe d’intensification de bioprocédés dirigée par Robert Voyer, Centre de production de produits biologiques du CNRC, Montréal.

Partenaires industriels :

Saint-Gobain Life Sciences, Solon (OH), États-Unis
Morphocell technologies, Montréal.
SherMATRIX, Sherbrooke.
Axcell Labs, Sherbrooke.

Réseaux de recherche qui appuient directement le projet :

Fondation de recherche :

Diabète Canada

Autres organisations qui appuient notre équipe :

Pour en savoir plus, consultez la description du projet sur le site web de Médicament Québec et la vidéo ci-dessous où la Prof. Corinne Hoesli décrit projet lors d’un dîner-conférence animé par Médicament Québec et Montréal InVivo.