Les sphéroïdes hépatiques présentent un grand intérêt pour la recherche fondamentale, la découverte de nouveaux médicaments [1Ingelman-Sundberg M., Lauschke V.M. 3D human liver spheroids for translational pharmacology and toxicology Basic Clin Pharmacol Toxicol 2022 ;  130 (S1) : 5-15 [cross-ref]

Cliquez ici pour aller à la section Références] et la thérapie cellulaire [2Dwyer B.J., Macmillan M.T., Brennan P.N., Forbes S.J. Cell therapy for advanced liver diseases: repair or rebuild J Hepatol 2021 ;  74 (1) : 185-199 [cross-ref]

Cliquez ici pour aller à la section Références]. Plusieurs méthodes de formation de sphéroïdes ont été développées avec pour chacune leurs avantages et inconvénients. Nous avons exploré une technologie alternative : la formation et la culture de sphéroïdes hépatiques dans une puce acoustofluidique 3, avec la lignée HepaRG.

La cavité acoustique a été créée dans une puce PDMS (polydimethylsiloxane) comprenant un transducteur ultrasonore. Un flux constant de milieu de culture est assuré. Les cellules ont été injectées dans un champ acoustique de 3,5V. Elles ont été cultivées pendant 6jours, puis récupérées et remises en culture en 2D. Leur stabilité génomique a été étudiée par caryotype et par CGH array. Ces cellules ont été comparées à la culture classique 2D et aux sphéroïdes formés dans des plaques à faible adhérence.

Une fois dans la cavité, les cellules sont maintenues en lévitation acoustique, formant alors plusieurs monocouches cellulaires. Après quelques heures, les cellules s’auto-organisent dans les plans de lévitation, et forment des sphéroïdes [4Rabiet L., Arakelian L., Jeger-Madiot N., García D.R., Larghero J., Aider J. Acoustic levitation as a tool for cell-driven self-organization of human cell spheroids during long-term 3D culture Biotechnol Bioeng 2024 ;

Cliquez ici pour aller à la section Références, 3Jeger-Madiot N., Arakelian L., Setterblad N., et al. Self-organization and culture of Mesenchymal Stem Cell spheroids in acoustic levitation Sci Rep 2021 ;  11 (1) : 8355

Cliquez ici pour aller à la section Références]. Les sphéroïdes obtenus en lévitation ont une viabilité comparable aux contrôles de cultures 2D sur plastique et aux sphéroïdes formés dans des plaques à faible adhérence. L’analyse génomique de cette lignée cellulaire tumorale a retrouvé les anomalies génétiques initiales de la lignée HepaRG, (46,XX,+del(7)(q11;q21)inv(7)(q21q36),der22t(12;22)(p11;q11), quelles que soient les conditions de culture. L’étude cytogénétique conventionnelle et moléculaire n’a pas montré de remaniements chromosomiques ni de déséquilibres génomiques additionnels dans les sphéroïdes obtenus par la technique de lévitation acoustique.

Ces résultats montrent que les cellules cultivées en lévitation acoustique conservent leur intégrité génétique. La culture cellulaire en lévitation acoustique à long terme est une méthode innovante et prometteuse qui permet d’obtenir très rapidement des sphéroïdes homogènes.