Recherche sur les cellules souches : rencontrez la scientifique qui cultive des « mini boyaux » dans son laboratoire

Vivian Li aime faire pousser des choses. En plus de cultiver des légumes et de s’occuper de ses poulets, elle a nourri des « mini-organes » – de minuscules versions d’organes dérivés des propres cellules souches d’un patient – dans son laboratoire du Francis Crick Institute de Londres.

Ces cultures, appelées organoïdes, imitent le comportement des tissus d’un organe spécifique afin que les scientifiques puissent tenter de démêler l’évolution des maladies, mener des recherches sur les médicaments et affiner la médecine personnalisée.

A partir des cellules souches

La capacité des cellules souches à se développer en presque n’importe quel type de cellule dans le corps, en devenant des cellules musculaires, des cellules cérébrales ou une variété d’autres cellules, est cruciale pour le domaine des organoïdes. En les utilisant, les chercheurs peuvent développer des tissus et des structures d’organes – des organoïdes – leur donnant la possibilité d’étudier le fonctionnement réel des organes.

Li, un scientifique spécialisé dans les cellules souches qui étudie le cancer sain de l’intestin et de l’intestin, a d’abord travaillé sur les organoïdes aux Pays-Bas à l’Institut Hubrecht pour la biologie du développement et la recherche sur les cellules souches sous la direction du professeur Hans Clevers, l’un des architectes originaux des structures minuscules.

Elle s’était dirigée vers le laboratoire Clevers en 2008 après avoir terminé un doctorat axé sur le cancer de l’intestin dans son Hong Kong natal. L’année suivante, le (levers Lab, à Utrecht, crée sa première itération d’un organoïde : un mini-gut.

Les progrès se sont succédé rapidement, les chercheurs créant une gamme d’autres mini-organes, notamment un foie, un pancréas, une vessie et des glandes lacrymales capables de « pleurer ». L’équipe de Clevers est même passée des mammifères aux reptiles, cultivant avec succès des glandes à venin de serpent.

Ce film est tiré de Outwitting Cancer: Making Sense of Nature’s Enigma, une exposition gratuite en personne et en ligne au Francis Crick Institute de Londres. Visitez crick.ac.uk pour plus de détails

Aller avec votre instinct

Mais compte tenu de ses travaux antérieurs sur le cancer, Li était particulièrement intéressée par l’intestin et désireuse de faire avancer ce volet de travail. Ainsi, en 2013, elle a déménagé au Royaume-Uni et a créé son propre laboratoire au Francis Crick Institute, cultivant des mini-intestins capables de digérer les nutriments et de sécréter du mucus dans le but de résoudre un assortiment de problèmes médicaux.

Le Crick est l’environnement idéal pour cela – collaboratif, multidisciplinaire, ouvert. Avec d’autres bailleurs de fonds clés, nous soutenons plus de 90 groupes de recherche, dont le laboratoire de Li, au Crick, le plus grand institut de recherche biomédicale sous un même toit en Europe. En plus d’avoir collecté 100 millions de livres sterling grâce à notre campagne « Créer le changement » pour aider à construire l’institut, nous investissons environ 50 millions de livres sterling chaque année afin que le Crick puisse offrir à des chercheurs tels que Li un financement de base fiable et continu. Cela atténue une partie de la pression exercée par les demandes de subventions, leur permettant de faire des plans ambitieux à long terme et de poursuivre des recherches exigeantes qui façonneront l’avenir de la santé humaine.

L’un des projets de Li – en collaboration avec l’hôpital pour enfants Great Ormond Street – implique des travaux qui pourraient un jour conduire à la génération d’organes pour les enfants atteints d’insuffisance intestinale grêle nécessitant des greffes ; à l’heure actuelle, cette procédure est limitée par la rareté des donneurs, le risque de rejet et d’autres complications. Les premières recherches ont démontré qu’il est possible de développer un petit morceau d’intestin fonctionnel en laboratoire à l’aide des propres cellules souches d’un enfant malade, ce qui augmente la possibilité d’éventuellement passer à l’échelle pour développer un plus grand segment d’intestin fonctionnel.

Le potentiel des mini-orgues

Mais ce ne sont pas seulement les tissus sains qui peuvent être transformés en mini-organes. Une tumeur retirée chirurgicalement d’un patient cancéreux peut fournir la matière première pour développer une mini-tumeur dans un plat. Cela peut ensuite être utilisé pour dépister les médicaments auxquels la mini-tumeur – et donc, en théorie, le patient dont elle provient – ​​pourrait être sensible, explique Li. L’espoir est qu’un jour, cela puisse être utilisé en temps réel pour trouver des stratégies de traitement personnalisées pour chaque patient.

Une voie de recherche clé à plus long terme est un réseau interne de protéines qui signalent à l’intérieur des cellules souches, les maintenant en croissance et en multiplication, connu sous le nom de voie de signalisation Wnt. On pense que les signaux Wnt trop zélés sont responsables de nombreux cancers de l’intestin, provoquant une prolifération furieuse des cellules souches et la formation de tumeurs.

Cependant, comme la voie fait également partie intégrante d’une population de cellules souches saines, la cibler largement créerait de nouveaux problèmes. Au lieu de cela, le laboratoire de Li s’est concentré sur ce qui semble être des cibles spécifiques à la tumeur sur la voie. « Il faut généralement des décennies pour développer un médicament. Nous sommes loin de cela, mais trouver une cible est déjà un grand pas », déclare Li.

Ces recherches se sont toutes arrêtées lorsque la pandémie a frappé, le laboratoire ayant été contraint de suspendre toute activité. Sans se laisser décourager, Li s’est enfermée le jour avec ses jeunes enfants (âgés de trois et cinq ans), cultivant des piments, du brocoli, des tomates et des courgettes. La nuit, entre 22 heures et 2 heures du matin, elle a travaillé sur des articles relatant des idées de son travail.

La chose à propos de la création de son propre laboratoire, dit-elle, est qu’une grande partie de son travail est maintenant basée sur l’ordinateur, avec son temps consacré à l’examen des demandes de subventions et de bourses ainsi qu’à la rédaction d’articles. « Vous devez en fait passer soudainement d’un scientifique de laboratoire à un gestionnaire… et à un comptable également parce que vous devez gérer votre propre budget. »

Il se trouve que l’alchimie mathématique est facile pour Li. Son expérience de doctorat en bioinformatique (outils informatiques utilisés pour analyser des pans entiers de données biologiques) était une compétence clé qui a fait de Li une candidate solide pour le Clevers Lab. Lorsqu’elle est arrivée là-bas, Li a rencontré une cohorte de scientifiques masculins confiants qui pensaient être compétents dans ces calculs mathématiques complexes. Elle était meilleure qu’eux, dit Clevers, et elle sentait qu’elle devait rendre cela cher. « À un moment donné, elle nous a essentiellement dit à tous que c’était elle qui connaissait la bioinformatique et que nous ferions mieux de l’écouter », dit-il. «Je me souviens de cette réunion de laboratoire, c’était essentiellement plus comme une conférence… elle a parcouru toute l’analyse mathématique. Je pense que cela a été une révélation intéressante pour quelques personnes du laboratoire.

N’hésitez pas – le moment est venu

Venant tout juste de donner naissance à son troisième enfant, Li est toujours motivée. La seule règle qu’elle respecte – et qu’elle souhaite que les autres, en particulier les femmes scientifiques, intériorisent – est de viser grand, car attendre le « bon moment » en termes de carrière et/ou d’objectifs familiaux peut entraîner des opportunités manquées.

D’après son expérience de recrutement de scientifiques, les femmes manquent des opportunités d’assumer des rôles de leadership parce qu’elles sont moins nombreuses à se présenter, « pourtant au niveau doctoral ou postdoctoral, les candidatures sont plutôt partagées, sinon plus de femmes parfois ».

Elle ajoute: « Vous pouvez toujours dire: » Oh, je le ferai après avoir respecté ce délai, ou peut-être que j’y arriverai l’année prochaine « , mais en fait, ce ne sera jamais le bon moment – c’est ce que j’ai appris au fil des ans. Alors fais-le maintenant.

Pour en savoir plus sur les chercheurs que nous finançons, visitez nos pages de recherche ou pour faire un don à ce travail qui sauve des vies, rendez-vous sur cruk.org

Écrit par Natalie Grover pour The Guardian

Cet article a été initialement publié sur theguardian.com dans le cadre de la campagne des révolutionnaires Cancer Research UK et Guardian Labs Cancer.