Le placenta est l’un des organes les moins bien compris du corps humain et il reste encore beaucoup à apprendre sur la façon dont le transport moléculaire fonctionne entre la mère et le fœtus. Un dispositif, au format flash drive qui comporte 2 couches de cellules humaines et qui » modélise » le placenta, c’est l’invention de cette équipe de l’Université de Pennsylvanie, qui a prévu des canaux microfluidiques de part et d’autre pour étudier le transport des molécules ou nutriments via cet interface entre la mère et le fœtus. Un nouveau » lab-on-a-chip » ou » placenta-on-a-chip » – qui offre une capacité unique d’étudier la fonction de cet organe humain et donc une partie des processus de transmission mère-enfant in utero.
Ce développement de placenta-on-a-chip a pour objectif premier d’identifier les causes de la prématurité et les moyens de la prévenir. L’idée est que certains mécanismes sous-jacents à la prématurité restent mal compris en partie en raison de la difficulté de mener des recherches sur des placentas humains vivants et intacts.
Ces travaux, menés au Département Génie et sciences appliquées de la Penn ont abouti à un placenta-on-a-chip constitué en silicone transparent comportant 2 canaux microfluidiques parallèles séparés par une membrane poreuse. D’un côté de la membrane, les cellules trophoblastiques, qui se trouvent à l’interface avec le sang maternel du placenta, de l’autre côté, les cellules endothéliales, qui se trouvent à l’intérieur des vaisseaux sanguins fœtaux. Les couches de ces deux types de cellules miment ainsi la barrière placentaire, le point d’accès ou de rencontre entre systèmes de circulation maternelle et fœtale.
La barrière placentaire » médie » tous les transports entre la mère et le fœtus pendant la grossesse, expliquent les chercheurs, dont les nutriments, les virus ou les bactéries qui peuvent la franchir ou bien être stoppés. Et cette barrière » évolue » au fil de la grossesse : l’équipe démontre qu’à l’intérieur de la puce, conçue en fonction, les deux couches de cellules continuent à se développer en suivant le processus naturel connu sous le nom de » syncytialisation » ; pendant la grossesse, les cellules trophoblastiques et placentaires fusionnent pour former un tissu appelé syncytium. La barrière devient plus mince alors que la grossesse progresse. Le placenta-on-a-chip reproduit processus, un processus important car il affecte le transport placentaire.
Ce nouveau modèle est validé par la mesure des taux de transfert du glucose à travers cette barrière, ces taux correspondant bien à ceux mesurés dans les rares études menées sur des placentas humains donnés à la recherche. Si le placenta-on-a-chip est encore aux premiers stades des essais, les chercheurs de Penn prévoient déjà de l’utiliser pour mieux comprendre la prématurité.
Source: Lab on a chip 20 May 2016 DOI: 10.1039/C6LC00259E A microphysiological model of the human placental barrier
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