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Les chercheurs élèvent les organoids producteurs de venin de serpent dans le laboratoire

Les chercheurs du groupe de Hans Clevers à l'institut de Hubrecht (KNAW), en collaboration internationale, ont développé une méthode pour élever des cellules de presse-étoupe de venin de serpent comme organoids. Ces mini presse-étoupe laboratoire-élevés produisent et sécrètent les toxines actives trouvées dans le venin de serpent. Des organoids de presse-étoupe de venin de serpent peuvent être développés de la substance multiple et être mis à jour dans le laboratoire indéfiniment. Cette technologie neuve retient la promesse grande de réduire le choc dévastateur et d'exploiter les secrets du venin de serpent. Les résultats de cette recherche étaient publiés dans la cellule de tourillon scientifique sur le 23ème janvier.

L'obscurité et le bon côté des serpents et leur venin ont fasciné l'humanité pendant des millénaires. La morsure de serpent détruit plus de 100,000 personnes (et débronchements les 400.000 personnes environ) chaque année, alors que beaucoup plus souffrent de l'ophidiophobia, une crainte anormale des serpents. Cependant, leurs toxines sont également une source riche pour les médicaments neufs et ont été déjà employées pour des demandes de règlement en Grèce antique. Depuis lors, beaucoup de médicaments ont été inspirés par le venin de serpent, y compris les médicaments que la pression sanguine inférieure abaissant des médicaments et empêchent saigner. Toujours, même en médicament moderne, elle a été provocante pour exploiter entièrement le venin de serpent pour le développement de médicament et pour protéger des gens contre son potentiel mortel. Quelques obstacles principaux sont le procédé encombrant et dangereux des serpents de traite et la difficulté d'étudier et de modifier des facteurs de venin dans les presse-étoupe du serpent.

Neuf serpents différents

Trois stagiaires de PhD travaillant dans le groupe de Hans Clevers à l'institut de Hubrecht à Utrecht, Pays-Bas, ont été inspirés par la réussite de leurs collègues des mini-versions croissantes des organes mammifères dans le laboratoire, organoids appelés. Ils se sont demandés si ceci fonctionnerait pour des reptilians aussi, et s'ils pourraient pouvoir produire le venin dans le laboratoire. Ils ont installé une collaboration avec des experts en matière de serpent à Leyde, à Liverpool et à Amsterdam pour rassembler des presse-étoupe de venin de 9 serpents différents et ont essayé d'élever des versions miniatures de ces presse-étoupe dans une assiette.

Température corporelle

Après que tordre des conditions employées pour élever les organoids humains, les chercheurs ait développé une recette qui supporte l'accroissement des presse-étoupe de venin de serpent indéfiniment. « La similitude entre les conditions d'accroissement pour l'être humain et les tissus de serpent était staggering, avec la principale différence étant la température », dit Jens Puschhof (institut de Hubrecht). Puisque la température corporelle des serpents est inférieure à celle des êtres humains, les organoids de presse-étoupe de venin se sont seulement développés à de plus basses températures ; 32ºC au lieu de 37ºC.

Toxines actives

Par un microscope à haute résolution, les chercheurs ont observé que les cellules des organoids sont remplies de structures denses qui ressemblent au venin contenant des vésicules des presse-étoupe de venin. En effet, les analyses variées ont prouvé que les organoids produisent l'immense majorité de composantes de venin, ou des toxines, effectuées par les serpents. Pour la première fois, les chercheurs pouvaient étudier la production de toxine des différentes cellules dans le presse-étoupe de venin.

Nous savons d'autres systèmes sécrétoires tels que le pancréas et l'intestin que les types spécialisés de cellules effectuent à des sous-ensembles d'hormones. Maintenant nous avons vu pour la première fois que c'est également la caisse pour les toxines produites par des cellules de presse-étoupe de venin de serpent. »

Joep Beumer, institut de Hubrecht

De plus, les chercheurs ont trouvé que cela le changement des facteurs dans le support d'accroissement des organoids pourrait changer la composition du venin, leur donnant le contrôle du genre de venin qui est produit. Dans un effort de collaboration, ils ont prouvé que les neurotoxines produites par les organoids sont en activité et peuvent bloquer l'allumage de nerf dans systèmes variés de cellules, assimilé aux neurotoxines produites par les serpents eux-mêmes.

Antivenins et médicaments

Les découvertes des chercheurs peuvent avoir des conséquences d'une grande portée. Le venin produit par les organoids de venin de serpent a pu être employé pour la production d'antivenin ainsi que pour le développement visé des médicaments basés sur venin neufs. D'autres études sont en cours pour développer ces applications à l'avenir. De plus, l'élevage des organoids reptiles propose pour la première fois que des tissus d'autres animaux vertébrés (tels que des lézards, ou des poissons) pourraient également être développés de cette façon. En fait, les chercheurs installent actuel une grande collection d'organoids de presse-étoupe de venin de 50 reptilians toxiques, serpents et d'autres animaux venimeux, avec l'expert reptile Freek Vonk au centre de biodiversité de Naturalis aux Pays-Bas, pour étudier ces différents genres de venin dans le laboratoire.

Goujon de Yorick (institut de Hubrecht) :

Il était étonnant pour voir que ce qui a commencé par notre curiosité au sujet des organoids potentiels de presse-étoupe de venin de serpent transformés dans une technologie avec beaucoup d'applications possibles affectant la santé humaine. »

Source:
Journal reference:

Post, Y., et al. (2020) Snake Venom Gland Organoids. Cell. doi.org/10.1016/j.cell.2019.11.038.