Development of a liver microphysiological system with electrochemical monitoring instrumentation adapted to the reproduction of hepatic zonation and the study of liver toxicity

Prédire la toxicité médicamenteuse est un élément essentiel lors du développement de nouveaux médicaments. Elle s'avère particulièrement difficile à prédire dans le cadre du foie, même avec des modèles animaux. Des alternatives in vitro sont préférables, éthiquement et économiquement, mais peinent à reproduire toutes les fonctions du foie. En particulier, les fonctions hépatiques comme la régulation de la glycémie ou la détoxification sont distribuées de manière hétérogène entre les hépatocytes en fonction de leur position dans l'organe, ce qui est difficile à reproduire in vitro.Une alternative prometteuse repose sur les systèmes microphysiologiques (MPS). Ils permettent de recréer des environnements biologiques complexes et à plus petite échelle, et ont déjà montré de meilleures capacités de reproduction de la toxicité hépatique. Ce projet propose donc le développement d'un MPS, reproduisant la zonation hépatique à la même échelle que dans le foie, et à même de mesurer la concentration en glucose en plusieurs points de la zonation à l'aide de biocapteurs électrochimiques. Deux nouveaux systèmes microfluidiques sont présentés, permettant de construire un tissu hépatique de taille millimétrique par le piégeage de sphéroïdes issus de cellules HepaRG et montre qu'ils fusionnent dans le système. Le développement des biocapteurs passe par la fabrication d'une série d'électrodes micrométriques, leur fonctionnalisation avec une enzyme pour une mesure sélective du glucose, et enfin leur introduction dans le système final.