Pour l`avenir, Groeber-Becker voit deux applications importantes pour les modèles de peau 3D en biomédecine. «Tout d`abord, comme un outil pour générer de nouvelles connaissances de base sur la fonction de la peau, la physiologie et la maladie», dit-il. «La deuxième application produit des greffés d`ingénierie pour de grosses brûlures ou d`autres plaies cutanées.» (Chua et coll., 2016). «Un domaine fascinant qui offre de nouvelles possibilités de créer des modèles de peau est la bioimpression 3D», ajoute Bonnet (Cubo et coll., 2016). De nouvelles approches telles que celles-ci pourraient aider à protéger le plus grand organe du corps, tout en réduisant le nombre d`expériences animales. Les chercheurs ont l`idée que les configurations expérimentales physiologiques pourraient augmenter l`efficacité du dépistage de drogue, ou être employées pour traiter des patients avec de grosses plaies, y compris des brûlures. Un des principaux avantages des modèles de peau sophistiqués qui se rapproche des conditions in vivo est qu`ils minimisent le besoin d`expériences sur les animaux. Cela réduit la souffrance des souris, qui sont largement utilisées pour les expériences de xénogreffes en oncologie, par exemple. «Certains effets systémiques ne peuvent encore être étudiés que chez les animaux, mais le nombre d`animaux testés pourrait être réduit de façon spectaculaire», souligne Groeber-Becker. Les bons modèles in vitro pourraient rendre cela possible.

Examinez de plus près le processus de production du modèle résection dans les pages suivantes! Pour son projet de recherche ultérieur, Groeber-Becker a fait quelques changements (Groeber et coll., 2016). «L`échafaudage de notre nouveau modèle est un morceau de jéjunum porcin décellularisé qui a été vascularisé. Nous appelons cette technologie de plate-forme “échafaudage vascularisé biologique,” ou BioVaSc pour de courtes. Ce morceau de matrice est ensemencé avec des kératinocytes épidermiques humains primaires (NHEK), des fibroblastes cutanés (NHDF) et des cellules endothéliales microvasculaires (HDMEC) à leur position physiologique», explique Groeber-Becker. “Nous avons coupé le morceau du jéjunum longitudinalement, et le placer dans un cadre. De cette façon, nous recevons un modèle de peau vascularisée à plat après environ 28 jours. Les cellules sont cultivées et maintenues dans un bioréacteur à l`interface air-liquide. «Les médias de PromoCell, en particulier le milieu de base keratinocyte 2, ont soutenu nos expériences énormément», ajoute-t-il.

En ce qui concerne cette situation, la fabrique de tissus approuve maintenant le concept Open source pour la reconstruction de l`épiderme humain. L`épiderme reconstruit Open source a été initialement développé et publié par le professeur Yves poumay (Arch. Dermatol. Res. 296, 203-211, 2004) et développé par Henkel pour assurer la disponibilité continue des modèles de peau à n`importe qui – indépendamment de l`utilisation ou de la partie quelconque. ArtCut® est le nom d`un appareil qui génère automatiquement des plaies. En 2015, le Dr Florian Groeber-Becker et une équipe de chercheurs ont développé ArtCut®, avec un équivalent cutané de pleine épaisseur. Pour modéliser le derme, ils ont utilisé des fibroblastes dermiques dans un hydrogel de collagène de queue de rat.

Lisez le protocole complet et regardez la vidéo du journal des expériences visualisées. Les systèmes d`essai in vitro sont une alternative prometteuse aux modèles animaux. En raison de l`utilisation de cellules humaines dans un arrangement tridimensionnel qui permet des interactions cellule-cellule ou cellule-matrice, ces modèles peuvent être plus prédictifs pour la situation humaine par rapport aux modèles animaux ou aux systèmes de culture cellulaire bidimensionnelle. Les modèles de peau sont des systèmes expérimentaux qui recréent des aspects de la physiologie, de la fonction ou de la maladie de la peau humaine. Ils comprennent des méthodes in vitro, des cultures de peau ex vivo et des modèles animaux, en particulier des souris et des poissons. Notre modèle de peau résection protégé par IP est construit à l`aide de kératinocytes humains et de fibroblastes incorporés dans un échafaudage de collagène spécifique. Les kératinocytes sont cultivés dans des milieux spéciaux et se différencient en un épiderme multicouche avec une couche cornée bien stratifiée (strate corneum) qui détient une importante fonction de barrière pour la pénétration des substances à travers la peau. Cette construction distincte à double couche de l`équivalent cutané offre la possibilité d`étudier différentes sortes d`interactions entre les cellules épidermiques et cutanées.