BJN#209 – Organoïdes rénaux, des reins en miniature ?

Cette BJN est rédigée en rapport avec la référence bibliographique suivante :

Zeng Z, Huang B, Parvez RK, Li Y, Chen J, Vonk AC, Thornton ME, Patel T, Rutledge EA, Kim AD, Yu J, Grubbs BH, McMahon JA, Pastor-Soler NM, Hallows KR, McMahon AP, Li Z. Generation of patterned kidney organoids that recapitulate the adult kidney collecting duct system from expandable ureteric bud progenitors. Nat Commun. 2021 Jun 15;12(1):3641.

Lien vers l’article : Generation of patterned kidney organoids that recapitulate the adult kidney collecting duct system from expandable ureteric bud progenitors

Merci à Yosu Luque, Néphrologue en Californie, membre du Comité Scientifique du CJN, pour cette synthèse bibliographique. Vous aussi, n’hésitez pas à nous envoyer vos lectures !

Introduction

Un organoïde est une structure multicellulaire tridimensionnelle qui récapitule certaines des fonctions d’un organe déterminé et qui est généré à partir de cellules souches. Depuis quelques années on assiste au développement des organoïdes de plusieurs types dont le rein. Ces structures peuvent être développées à partir de cellules souches pluripotentes induites humaines (ou IPS en anglais) et ces IPS peuvent être obtenues à partir de fibroblastes de la peau par exemple. Les organoïdes rénaux peuvent donc devenir un outil de choix pour développer une médecine individualisée en permettant de tester par exemple différentes molécules thérapeutiques ou pour étudier la physiopathologie de certaines maladies à partir des cellules du patient.

Cependant ces organoïdes rénaux ont pour le moment plusieurs limites : 1/ la difficulté à obtenir des structures vascularisées et donc ayant un pouvoir de filtration, 2/ un stade de maturation limité à l’âge fœtal, 3/ la difficulté à obtenir des organoïdes combinant les structures néphrogéniques (donnant lieu aux glomérules par ex.) et les structures distales (ex : canaux collecteurs) issues du bourgeon urétéral (ureteric bud).

L’équipe de Zhongwei Li montre dans cet article l’obtention d’organoïdes composés de canaux collecteurs à partir de progéniteurs du bourgeon urétéral.

Méthodes

Obtention de progéniteurs du bourgeon urétéral à partir d’embryons de souris, de cellules souches de souris ou humaines pour générer des organoïdes des canaux collecteurs. Edition génétique de ces organoïdes.

Résultats

Dans ce travail l’équipe réussit à générer des organoïdes rénaux récapitulant la structure des canaux collecteurs à partir de progéniteurs du bourgeon urétéral (Figure). Ces organoïdes peuvent être issus de cellules embryonnaires de souris, de cellules souches de souris mais également à partir de cellules souches pluripotentes induites humaines. Ils génèrent, par ailleurs, des organoïdes rénaux de souris connectant les structures néphrogéniques et les structures issues du bourgeon urétéral. Enfin, ils montrent la possibilité de réaliser des modifications génétiques sur ces organoïdes pour servir comme modèle de pathologies héréditaires affectant ces structures tubulaires distales.

Conclusion

L’obtention d’organoïdes récapitulant les structures canaux collecteurs à partir des cellules du patient peut permettre l’étude de pathologies héréditaires ou de composés visant cette structure rénale.

Les plus du papier :

• Modèle pour l’étude de pathologies tubulaires génétiques ou pour tester des molécules ciblant les canaux collecteurs
• Utilisation de plusieurs sources de progéniteurs (souris et Homme) pour obtenir ces organoïdes et protocoles solides et détaillés
• Génération d’organoïdes combinant les structures néphrogéniques et issues du bourgeon urétéral chez la souris

Les critiques :

• Les organoïdes restent des structures pouvant récapituler certains aspects de la structure rénale mais en absence de la vascularisation et la capacité de filtration leur utilisation reste limitée à des aspects morphologiques ou à certaines fonctions cellulaires
• Les organoïdes combinant les structures néphrogéniques et issues du bourgeon urétéral ne sont pas obtenus à partir des cellules humaines