Utopiales 2018 : L’humain sur une puce (bilan de la table ronde)

Utopiales 2018 : L’humain sur une puce (bilan de la table ronde)

Cette année, j’ai participé au festival des Utopiales autant comme auteur que comme modérateur de tables rondes. Au passage j’ai découvert des tonnes de choses intéressantes que je vais me faire un plaisir de partager avec vous, tas de petits veinards. Pour commencer cette petite série, voici ce que j’ai appris pendant la table ronde « l’humain sur une puce », que j’ai eu le (réel) plaisir de modérer.

De droite à gauche : Karim Si Tayeb (Institut du Torax de Nantes), Maxime Mahé (Inserm), Jim C Hines (auteur très drôle) et moi-même. On avait préparé la table ronde en buvant des bières ensemble, juste avant. 

« L’humain sur une puce » ? Qu’est-ce que ça veut dire ?

Ce titre un peu obscur se traduit en un seul mot : « Microfluidique ».

« Me voilà bien avancé, me direz-vous. Qu’est-ce que c’est encore que cette nouveauté dont je n’ai jamais entendu parler ? »

Effectivement, la microfluidique est relativement récente, puisque ses premiers balbutiements datent environ des années 80. Mais si vous n’en avez jamais entendu parler, vous êtes pourtant entourés de ses applications. Les têtes d’imprimantes à jet d’encre, par exemple, qui utilisent ce principe pour déposer des gouttes d’encre parfaitement calibrées sur une feuille de papier, mais aussi les médicaments et les cosmétiques, car on utilise de plus en plus cette technologie pour tester de nouvelles molécules à la place des animaux (d’ailleurs, le nombre de publications autour de la microfluidique explose en ce moment).

Et là, vous aller me dire « mais comment une tête d’imprimante pourrait-elle servir à tester des médicaments ? »

Commençons par éclairer le principe. La microfluidique repose essentiellement sur le comportement spécifique des fluides dans des canalisations de l’ordre du micromètre. Dans ces conditions, le fluide circule sans turbulences (écoulement lamélaire) et avec une pression proportionnelle au débit, ce qui permet de l’assimiler à un courant électrique (où le débit peut être assimilé à l’intensité du courant, la pression à la tension et la résistance hydraulique à la résistance dans le circuit).

On peut simplement créer toute sorte de circuits compacts, comme ce mélangeur de 2cm par 3 :

Circuit microfluidique permettant de mélanger deux fluides suivant plusieurs concentrations (sources : Eduscol.gouv.fr)

On connectera des pompes, des réactifs, des micro-filtres et d’autres équipements à cette petite puce afin de créer des appareils d’analyse complets. Dans le futur, on arrivera probablement à des systèmes d’analyse complexes pas plus gros que des tests de grossesse.

Projet de testeur Advanced Materials

Il est aussi possible, avec des canaux aux dimensions adaptées, de sélectionner quel type de molécule passera dans le circuit. On se sert de cette propriété pour vérifier sur les molécules contenues dans un shampoing ont la géométrie voulues (ce qui influera sur la sensation tactile du produit).

Mais là où on frise la science fiction, c’est quand on utilise la microfluidique avec des cellules souches.

Il devient possible de créer des organes simplifiés (baptisés du nom rigolo d’organoïdes) et de tester leur comportement face à telle ou telle molécule, ou telle ou telle modification génétique. On pourra réaliser ainsi un foie simplifié en 2D connecté à un pseudo système digestif malade, qu’on essayera de soigner à l’aide du médicament à tester.

Durant la table ronde, un peu hors sujet peut-être, nous avons parlé génie organique, Jim C.Hine demandant si on pouvait remplacer son pancréas défectueux par un neuf (et pas un œuf). Pour résumer la réponse (que vous trouverez dans la vidéo), a réponse était « demain, probalement ».  Il faudrait pour cela :

  1. prélever le pancréas de Jim ;
  2. virer toutes les cellules de ce pancréas, afin de ne conserver que la structure de l’organe. C’est une technique déjà maîtrisée à petite échelle.
  3. récupérer des cellules souches de Jim (on en trouve de très jolies dans les urines) ;
  4. les cultiver ;
  5. les placer dans la structure de pancréas. Les cellules trouveront leur fonction suivant les éléments de structure qu’elles rencontreront (si j’ai bien compris. Nous ne sommes pas entrés dans le détail) ;
  6. vérifier que l’organe fonctionne ;
  7. le remettre à sa place d’origine. Aucun risque de rejet : tout a été produit à partir du corps de Jim.

Ca ne se fait pas tout seul, comme vous pouvez le voir mais on l’imagine très bien. A quand les bains régénérants et les machines à soigner de notre science fiction chérie ?

Je ne détaillerai pas plus le contenu de nos discussions. Vous en apprendrez beaucoup plus dans cette table ronde d’une heure que j’ai adoré animer. Le public a eu l’air d’apprécier aussi, car les questions étaient de très bonne tenue.

N’hésitez pas vous aussi à m’en poser. Je me ferai un plaisir de vous trouver la réponse.

A SUIVRE

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