ISLET CHIP: Contrôle de Qualité d’Îlots pour la Greffe – ISLET CHIP

Les phases du projet sont les suivantes :
1) la validation et l’amélioration du système existant notamment par l'adjonction de microfluidique.
2) la conception des algorithmes destinés au traitement des signaux recueillis par le système de multicapteurs et leur implantation sur circuits microélectroniques assurant le traitement de multiples canaux en parallèle et en temps réel.
3) la mise en culture des îlots prélevés à partir d’aliquotes et analyse des données: dans un premier temps en les acheminant vers Bordeaux depuis les CHU, dans un deuxième temps au sein des qui seront équipés du système ISLET CHIP.
4) l’analyse des données enregistrées en pré-greffe avec corrélation avec le devenir des patients
5) la validation du système, du protocole et des données en vue du transfert de cette technologie à plus grande échelle vers les laboratoires de greffe d’îlots.

La principale retombée attendue est la mise au point d’une technique directe, actuellement manquante, pour évaluer la qualité des îlots en milieu clinique et ainsi augmenter le succès des greffes. ISLET CHIP peut aider à améliorer les techniques de recueil et de préparation des îlots. Il permettra aussi d'affiner le score clinique prédictif de la réussite de la greffe, et résultera donc en une avancée dans la prise en charge des patients diabétiques. Enfin et à plus long terme, ce système pourra aussi être destiné à la vérification de la qualité des cellules souches.

Le diabète est fréquent, les donneurs d'organes sont rares et les cellules ß pancréatiques fragiles. Le projet s'adresse à 3 centres majeurs du réseau GRAGIL. A terme et si les résultats en démontrent l'utilité, la techniques pourrait être proposée à l'ensemble des centres d'isolement des îlots en France et dans le monde.
D'autre part, ce système qui est un vrai défi technologique, peut aussi intéresser les laboratoires qui travaillent sur le développement de la cellule ß ou en pharmacologie.

Le principe et la preuve de concept de ce système ont déjà fait l’objet de publications internationales et d’un brevet international.

Le diabète est une maladie fréquente qui touche plus de 300 millions de personnes dans le monde. Le diabète de type 1, qui est dû à une destruction auto-immune des cellules ß pancréatiques, représente 5 à 10%. Le traitement, en l’état actuel des connaissances est basé sur les injections d’insuline à vie. La greffe du pancréas est indiquée chez les patients présentant des complications graves. Malgré des progrès majeurs, la greffe d’îlots est une technique qui doit s’améliorer. A ce jour, il n’y a pas de méthode pour évaluer la qualité des îlots au moment de leur préparation et dans les heures qui précèdent la greffe.


Le projet ISLET CHIP a pour but de répondre à cette question importante par une approche multidisciplinaire (diabétologie, experts en greffe, biologie-électrophysiologie, microélectronique) et transversale qui regroupe des laboratoires de recherche du CNRS (Bordeaux) deux CHU (Grenoble, Montpellier) et le centre de greffe du pancréas en Suisse (Genève). Notre approche est innovante et originale car elle est basée sur le principe d’un nouveau capteur, hybride bio-électronique qui permet l’enregistrement et le traitement de l'activité cellulaire en temps réel. De plus, le défi technologique et biologique relevé par le développement des capteurs bioélectroniques peut trouver d’autres applications, par exemple pour la réparation des lésions neuronales.


Le système que nous mettrons au point (ISLET CHIP) a partir d'un prototype existant sera confié aux équipes médicales; il sera utilisé lors de la mise en culture des îlots à partir d’un prélèvement (<0,1%) avant la préparation des poches destinées à la greffe. Les données seront recueillies en temps réel et seront analysées pour établir un diagnostic pré-greffe de la vitalité cellulaire, témoin de la qualité du prélèvement et possiblement indicateur de réussite ultérieure de la greffe. Le système sera facilement utilisable en routine dans un esprit transversal, « bench to bedside ». Le principe et la preuve de concept de ce système ont déjà fait l’objet publications internationales et d’un brevet international. Les phases du projet sont les suivantes :
1) la validation et l’amélioration du système existant notamment par l'adjonction de microfluidique.
2) la conception des algorithmes destinés au traitement des signaux recueillis par le système de multicapteurs et leur implantation sur circuits microélectroniques assurant le traitement de multiples canaux en parallèle et en temps réel.
3) la mise en culture des îlots prélevés à partir d’aliquotes et analyse des données: dans un premier temps en les acheminant vers Bordeaux depuis les CHU, dans un deuxième temps au sein des qui seront équipés du système ISLET CHIP.
4) l’analyse des données enregistrées en pré-greffe avec corrélation avec le devenir des patients
5) la validation du système, du protocole et des données en vue du transfert de cette technologie à plus grande échelle vers les laboratoires de greffe d’îlots.


La principale retombée attendue est la mise au point d’une technique directe, actuellement manquante, pour évaluer la qualité des îlots en milieu clinique et ainsi augmenter le succès des greffes. ISLET CHIP peut aider à améliorer les techniques de recueil et de préparation des îlots. Il permettra aussi d'affiner le score clinique prédictif de la réussite de la greffe, et résultera donc en une avancée dans la prise en charge des patients diabétiques. Enfin et à plus long terme, ce système pourra aussi être destiné à la vérification de la qualité des cellules souches.

Les retombées corollaires de ce projet sont: i) l’amélioration de la connaissance de la physiologie de l’îlot B pancréatique humain pour une intégration des signaux obtenus dans les modèles in silico de pancréas artificiel en boucle fermée; ii) la validation de techniques de traitement du signal embarquées sur circuit intégrés sub-microniques, applicable notamment au traitement des signaux neuronaux dans des implants.