Les organoïdes rénaux

Abstract

Les organoïdes rénaux dérivés de cellules souches pluripotentes sont devenus une réelle alternative à l’utilisation de modèles in vitro limités ou de modèles animaux contraignants et d’utilisation sensible. La compréhension des mécanismes clés de développement du rein a permis d’établir des protocoles permettant, à partir de cellules souches pluripotentes, d’obtenir de tels organoïdes, qui sont constitués de structures hautement complexes et organisées, contenant plusieurs types cellulaires. Ces organes miniatures permettent des applications majeures : la possibilité de contrôler le génome des iPSC (induced pluripotent stem cell), par sélection de patients atteints de pathologies spécifiques ou par édition de génome, permet d’obtenir in vitro des organoïdes rénaux qui intègrent des mécanismes physiopathologiques, comme le développement de kystes observé dans la polykystose rénale. Ces organoïdes peuvent également être utilisés pour des applications « haut-débit » afin d’accélérer la mise au point de tests de molécules néphrotoxiques ou de composés thérapeutiques. Enfin, les organoïdes rénaux présentent un intérêt majeur dans un contexte de réparation tissulaire, une application qui reste limitée actuellement et pour laquelle de nombreuses barrières restent à franchir.

This review focus on kidney organoids derived from pluripotent stem cells, which become a real alternative to the use of in vitro cellular models or in vivo animals models. The comprehension of the key steps involved during kidney embryonic development led to the establishment of protocols enabling the differentiation of pluripotent stem cells into kidney organoids that are highly complex and organized structures, composed of various renal cell types. These mini-organs are endowed with major applications: the possibility to control iPSC genome (by selecting patients with specific disease or by genome editing) allows the generation of kidney organoïds which recapitulate important physiopathological mechanisms such as cyste formation in renal polycystic disease. Kidney organoids can also be used in high-throughput screening to fasten the screening of nephrotoxic/therapeutic compounds. Finally, kidney organoids have a huge interest in the context of tissue repair, which remains for now a challenging goal linked with technological barriers that need still to be overcome.