Modélisation en 3D du nerf optique humain sur puce pour la thérapie cellulaire et le criblage pharmacologique

Descriptif

Ce projet propose le développement d’une plateforme innovante de type « Human Optic Nerve-on-a-Chip », un dispositif microfluidique multi-organes visant à répondre au besoin urgent de modèles physiologiquement pertinents pour la recherche sur le glaucome. Le glaucome est l’une des principales causes de cécité chez l’adulte et se caractérise par une dégénérescence progressive des cellules ganglionnaires de la rétine (RGC) qui collectent l’information visuelle captée et traitée par la rétine, pour la Le glaucome, et en particulier le glaucome primaire à angle ouvert (GPAO), est une maladie neurodégénérative multifactorielle résultant d'interactions complexes entre la pression intraoculaire, des facteurs génétiques et systémiques. Il entraîne une dégénérescence progressive et irréversible des cellules ganglionnaires rétiniennes (CGR) et une dégénérescence du nerf optique, avec des options thérapeutiques actuellement limitées. Parmi les approches émergentes, les thérapies à base de cellules souches offrent un réel espoir pour les patients ; cependant, leur efficacité reste limitée en raison de la faible survie des greffons, leur l'intégration dans un environnement nerveux optique endommagé reste encore un défi.

Ce projet propose le développement d'une plateforme « Human Optic Nerve-on-a-Chip » (nerf optique humain sur puce), un dispositif microfluidique innovant multi-organes conçu pour répondre au besoin urgent de systèmes physiologiquement pertinents dans la recherche sur le glaucome. La plateforme imitera la tête du nerf optique humain, une structure soumise à des contraintes importantes lors d'un glaucome à angle ouvert primaire (POAG), en connectant de manière unidirectionnelle des organoïdes rétiniens à des assemblages cérébraux, permettant ainsi l'intégration des circuits neuronaux inter-organes grâce à un canal 3D de taille considérable, ce qui représente une avancée sans précédent par rapport aux modèles statiques ou 2D actuels. Repoussant les limites de la modélisation neuronale, le système ON-Chip intégrera pour la première fois des cellules issues de la lignée des monocytes-phagocytes, introduisant ainsi des composants microgliaux dans une interface glie-neurone complexe. Grâce à des biocapteurs génétiquement codés permettant de surveiller en temps réel l'homéostasie des CGR, la plateforme permettra une évaluation dynamique de la fonctionnalité du nerf optique. En intégrant des conditions liées à la maladie telles que la neuroinflammation et l'élévation de la pression intraoculaire, ainsi que des facteurs de risque génétiques spécifiques au patient, ON-Chip offrira un modèle puissant et personnalisé de la physiopathologie du glaucome. Ce système sera parfaitement adapté pour le criblage de médicaments, la validation de thérapies géniques et les applications de médecine régénérative.