Certaines atteintes de l'œsophage, la partie haute du tube digestif, nécessitent une ablation partielle ou totale de l'organe, qu'elles soient le fait de lésions dues à l'ingestion de caustiques ou de tumeurs malignes, par exemple. La chirurgie reconstructrice actuelle consiste à remplacer l'œsophage par une partie de l'estomac ou du côlon. Ces solutions sont peu satisfaisantes car elles entraînent le sacrifice d'un organe intra-abdominal et ont des résultats fonctionnels imparfaits (les patients souffrent de troubles, en particulier de reflux gastro-œsophagien ou de difficultés d'absorption des aliments). Ces opérations entraînent surtout une mortalité élevée. C'est donc au développement d'une solution alternative innovante que s'est attelée l'équipe pluridisciplinaire menée par Jérôme Larghero. « L'idée est de fabriquer un substitut d'œsophage en combinant de manière optimale un biomatériau et des cellules souches grâce à l'ingénierie cellulaire et tissulaire », explique-t-il. Un domaine dans lequel l'équipe bénéficie d'une réelle expertise.

Le biomatériau (encore appelé « matrice ») doit avoir des propriétés similaires à celles de l'œsophage. De nombreux paramètres sont à prendre en compte : élasticité, contractilité, compatibilité avec le tissu environnant, etc. Après différents essais, les chercheurs ont choisi un biomatériau issu de l'œsophage de cochon, animal modèle dans cette étude qui a pour avantage d'avoir une taille et une morphologie proche de celles de l'Homme. Le tissu prélevé est débarrassé de toutes ses cellules pour ne conserver que l'architecture, constituée des fibres de soutien du tissu.

Cette matrice est ensuite ensemencée avec des cellules souches mésenchymateuses. Ce sont des cellules souches adultes présentes en petit nombre dans les tissus de l'organisme (tissu adipeux, moelle osseuse, cartilage, muscle), qui donnent notamment naissance aux cellules cartilagineuses, osseuses, graisseuses ou encore musculaires. « Ces cellules présentent de multiples avantages, justifie le chercheur. Faciles à prélever, à purifier, à cultiver, ce sont de véritables usines à secréter des facteurs de croissance qui stimulent la multiplication des cellules avoisinantes, mais aussi des molécules aux propriétés anti-inflammatoires locales, qui favorisent la prise de greffe. »

Le biomatériau colonisé par les cellules souches sera ensuite placé dans la cavité abdominale du cochon pendant 15 jours pour assurer sa vascularisation, c'est-à-dire le développement de vaisseaux sanguins, condition indispensable à la survie du greffon. Enfin, celui-ci sera implanté en lieu et place de l'œsophage chez le même animal. « Nous espérons que le greffon sera colonisé par les cellules œsophagiennes voisines, stimulées par les cellules souches mésenchymateuses. Notre but ultime, bien entendu : réaliser un essai clinique chez l'Homme ! »