Des chercheurs de l’Université Texas A&M affirment avoir développé un « vessel-chip » personnalisable qui recrée les formes complexes des vaisseaux sanguins humains – y compris les ramifications, les renflements semblables à des anévrismes et les rétrécissements semblables à des sténoses – afin que les scientifiques puissent étudier comment un flux sanguin modifié affecte les cellules endothéliales et évaluer des traitements potentiels sans recourir à des modèles animaux.
Les vaisseaux sanguins humains ne sont pas des tubes uniformes : ils se courbent, se ramifient, se rétrécissent et s’élargissent de manières qui modifient le flux sanguin et sont liées aux endroits où les maladies vasculaires peuvent se développer. Des chercheurs du Département de génie biomédical de l’Université Texas A&M ont rapporté une plateforme « vessel-chip » microfluidique conçue pour reproduire cette complexité architecturale. Le dispositif est un système vaisseau-sur-puce à petite échelle revêtu de cellules endothéliales – les cellules qui forment la doublure interne des vaisseaux sanguins – afin que l’équipe puisse examiner comment les motifs de flux se traduisent en différences de contrainte de cisaillement et de réponses endothéliales. Jennifer D. Lee, identifiée par Texas A&M comme étudiante en master de génie biomédical travaillant dans le laboratoire d’Abhishek Jain, a décrit la motivation comme la capture de la manière dont les ramifications, les expansions semblables à des anévrismes et les restrictions semblables à des sténoses peuvent modifier de manière substantielle les motifs de flux et les contraintes subies par les parois des vaisseaux. Selon le communiqué de l’université, le projet s’appuie sur un travail antérieur dans le même groupe par Tanmay Mathur, décrit comme un ancien étudiant diplômé qui a développé un design de vessel-chip droit. L’article liste Lee, Ankit Kumar, Mathur et Jain comme auteurs et a été publié dans Lab on a Chip sous le titre « Vascular architecture-on-chip: engineering complex blood vessels for reproducing physiological and heterogeneous hemodynamics and endothelial function » (2025, volume 25, numéro 11, pages 2620–2631 ; DOI : 10.1039/D4LC00968A). Jain, que Texas A&M décrit comme professeur associé et fellow de la faculté Barbara et Ralph Cox ’53 en génie biomédical, a déclaré que la nouvelle approche rend possible la création de structures de vaisseaux vivants plus complexes et l’étude de sites pertinents pour les maladies qui peuvent être difficiles à reproduire avec des modèles plus simples. Texas A&M a indiqué que Lee a commencé le travail en tant qu’étudiante de premier cycle avec mention cherchant une expérience de recherche pratique et a continué via le programme accéléré de Master of Science de l’université. Le communiqué cite également Lee décrivant l’environnement du laboratoire comme aidant à développer des compétences en collaboration et en communication. L’équipe a déclaré que les itérations futures pourraient ajouter des types de cellules au-delà des cellules endothéliales pour étudier les interactions entre le sang en écoulement et les tissus environnants – un effort que Jain a décrit comme progressant vers ce qu’il a appelé une « quatrième dimensionnalité » dans la recherche sur les organes-sur-puce. Dans le récit de l’université, le projet a reçu le soutien de plusieurs organisations, y compris le Programme de recherche médicale de l’Armée des États-Unis, la NASA, l’Autorité de recherche et développement biomédical avancé, les Instituts nationaux de santé, l’Administration des aliments et médicaments des États-Unis, la National Science Foundation et le Bureau des fonds d’investissement en innovation translationnelle de Texas A&M. Les chercheurs ont déclaré que la plateforme vessel-chip pourrait soutenir des études adaptées aux patients sur le flux sanguin et la réponse au traitement, offrant un système non animal pour évaluer des thérapies potentielles et étudier les mécanismes des maladies vasculaires.
