Barrière hémato-encéphalique sur micropuce instrumentée par des biocapteurs pour le criblage de nanovecteurs – SIBorG

La barrière hémato-encéphalique (BHE) freine le développement de médicaments innovants pour traiter les neuropathologies. Le projet SIBorG va développer un système microphysiologique in-vitro, de type « organ-on-chip », alternatif aux études sur animaux. La BHE sur micropuce obtenue sera perfusée pour mimer le flux sanguin, et instrumentée par des biocapteurs pour une détection intégrée du transport de nanovecteurs. Le projet se découpe en 5 objectifs, en s’appuyant sur les résultats préliminaires réunissant les expertises pluridisciplinaires de la porteuse de projet et de son équipe.

1) Développement de la BHE sur micropuce. La combinaison de deux méthodologies permettra d’obtenir une coculture 3D de cellules humaines cérébrales organisées en tissu vascularisé au sein d’une matrice extracellulaire sous la forme d’hydrogel (déjà développée par la porteuse de projet). Les fonctions de barrière seront validées en dynamique avec un flux au taux de cisaillement physiologiquement pertinent.
2) Comparaison de la BHE en contexte sain et pathologique. La micropuce sera adaptée au micro-environnement d’un glioblastome multiforme, la tumeur du cerveau la plus commune et la plus agressive.
3) Instrumentalisation de la BHE sur micropuce. Des substrats piézo-électriques transparents (niobate de lithium) seront utilisés comme biocapteurs intégrés pour la détection spécifique du transport de nanovecteurs à travers la BHE et une membrane poreuse micro-usinée.
4) Criblage du transport et de l’efficacité thérapeutique. En addition du transport, les nanovecteurs seront évalués pour leur spécificité de délivrance, leur toxicité envers les cellules cibles, et les cellules non-cibles. Le but est d’ajuster les dosages et de prévenir les lourds effets secondaires de ces traitements chimiothérapiques.
5) Enfin, le dernier objectif est la gestion des savoirs produits et leur valorisation au sein de la communauté scientifique, mais également auprès du grand public.