La barrière hémato-encéphalique (BHE) freine le développement de médicaments innovants pour traiter les
neuropathologies. La lutte contre la tumeur du cerveau la plus commune et la plus agressive, le glioblastome multiforme (GBM), fait ainsi face à un trop grand nombre d’échec thérapeutique, avec une survie après diagnostic de 12 à 18 mois environ. La recherche préclinique pour le combattre est prise en étau entre des modèles in vitro trop simplistes et des études chez l’animal avec des problématiques éthiques et des incertitudes liées aux différences inter-espèces. Les microsystèmes physiologiques de type « organe-sur-puce » sont une piste pour le développement d’alternatives pour le criblage préclinique des candidats médicaments. Ce projet a commencé avec l’optimisation de la composition d’un hydrogel de fibrine et de collagène de type I. Il facilite l’auto-organisation d’une coculture des 3 types cellulaires principaux de la BHE (cellules endothéliales de microvaisseaux cérébraux, péricytes et astrocytes humains) en un réseau 3D de capillaires (1–3). La validation de ces modèles d’ingénierie tissulaire repose en grande partie sur des techniques de microscopie. La microarchitecture de ces micro-vaisseaux cérébraux a été étudiée par microscopie confocale et immunofluorescence, ainsi que par macroscopie et coupes histochimiques. Une approche comparative par immunofluorescence, RT-q-PCR, et transcriptomique a permis de mettre en évidence une augmentation significative comparée à une culture conventionnelle en 2D de l’expression des protéines et gènes clefs de la BHE (jonctions serrées, transporteurs et canaux membranaires). Une deuxième phase de ce projet a débuté, s’appuyant sur la microfluidique pour tenter de mimer le flux sanguin et faciliter l’apport en milieu nutritif au sein du tissu. Un premier prototype de micropuce a vu le jour, et des essais avec cellules de GBM (U87-MG) sont en cours.

1. A. Figarol et al., Biomed. Mater. (2020), doi:10.1088/1748-605X/aba5f1.
2. M. Matsusaki, A. Figarol, -Cerebrovascular model and device (2020).
3. A. Figarol et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 533, 600–606 (2020), doi:10.1016/j.bbrc.2020.09.061