Une étude, dont les résultats intitulés «Engineered human pluripotent-stem-cell-derived intestinal tissues with a functional enteric nervous system» ont été publiés dans la revue Nature Medicine, a abouti à générer un mini intestin fonctionnel in vivo à partir de cellules souches pluripotentes humaines.

Rappelons tout d'abord que l'intestin, loin d'être un simple tube, comporte «une paroi intérieure (muqueuse) de cellules (entérocytes) qui s’ouvrent sur ce que l’on appelle la 'lumière intestinale'. Pour sa part, la muqueuse fonctionne «en étroite relation avec des millions de neurones intestinaux et des fibres musculaires». C'est un tel mini organe, présentant «une muqueuse intestinale et un système nerveux qui a été récréé dans le cadre de l'étude ici présentée.

Pour y parvenir, plusieurs étapes ont été nécessaires. En premier, dans une boîte de pétri, un tissu intestinal a été élaboré «à partir de cellules souches pluripotentes humaines dites IPS dont on a guidé la différenciation par des cocktails de molécules» tandis qu'en parallèle, un système nerveux de l’intestin a été généré «à partir de ces même cellules souches pluripotentes, appelées cellules de la crête neurale».

Ensuite, «à un moment précis, les deux préparations cellulaires ont été assemblées, dans un gel, et elles ont adopté une conformation en 3D». L'organoïde intestinal, qui s’est formé, ressemblait «à un intestin en développement similaire à celui de l’embryon humain» et sa fonctionnalité a été testée en le greffant chez la souris, non pas dans le tube digestif «mais dans une région plus vascularisée».

Il a été alors constaté au bout de 6 semaines, que l’intestin s'était agrandi et que, devenu mature, il «présentait une vascularisation» et avait «commencé à se contracter». Cependant, il ne fait que «trois centimètres» («sa croissance semble proportionnelle à celle de l’hôte») et n'a pas encore une «forme tubulaire». De plus, il lui manque aussi, pour devenir un intestin complet, «un système immunitaire, un microbiote, et tous les facteurs apportés par l’alimentation».

Malgré tout, cette étude constitue «un espoir pour la médecine régénérative à long terme», en particulier «pour certaines maladies rares comme la pseudo-obstruction intestinale chronique ( trouble de la motilité gastro intestinale) et le syndrome du grêle court (dysfonctionnement de l’intestin grêle)». En fait, dans ces cas, «les greffes intestinales sont possibles, mais extrêmement rares et complexes», aussi, on peut envisager par la suite de «remplacer des portions d’intestin non fonctionnels» par un intestin conçu en laboratoire.

En outre, à court terme, on pourrait générer un mini intestin in vitro à partir des cellules souches des patients qui souffrent «de maladies digestives chroniques dont on comprend mal l’origine comme la constipation chronique». En mimant la maladie, cet organe de synthèse «permettrait d’en découvrir les mystères» et testerait «différents médicaments pour trouver le plus efficace».

La pertinence de cette démarche est validée par le fait qu'un modèle in vitro de la maladie de Hirschsprung (c'est une «pathologie dans laquelle le rectum et le côlon sont dépourvus de système nerveux, entraînant constipation et occlusion intestinale») ayant été déjà créé, les conclusions des tests in vitro, effectués avec ce modèle, ont confirmé «le rôle d’un gène, le PHOX2B».