Une étude novatrice menée par des chercheurs israéliens a permis de dresser la première carte d'un foie humain sain

Une équipe de scientifiques israéliens de l'Institut Weizmann des sciences a mené la première étude présentant une cartographie du foie humain sain.

Cette étude révolutionnaire a été réalisée en collaboration avec le Centre médical Sheba, situé près de Tel-Aviv, et la Mayo Clinic de Rochester, dans le Minnesota, établissement de renommée mondiale.

Outre la création d'un atlas génétique précis du foie humain sain, cette étude novatrice apporte également un éclairage plus approfondi sur les fonctions du foie et sur les raisons pour lesquelles certaines maladies touchent des zones spécifiques. 

L'étude a révélé que les fonctions du foie humain diffèrent de celles des autres mammifères.

Le Dr Oran Yakubovsky, interne senior en chirurgie générale au Centre médical Sheba et doctorant à l'Institut Weizmann, a souligné le rôle central du foie dans le corps humain.

« Le foie est le plus grand organe interne du corps humain, et il est responsable de nombreuses fonctions », a déclaré le Dr Yakubovsky. 

« Le foie est responsable de l’activité métabolique de l’organisme, de la production de chaleur, de la production de protéines, du système de coagulation et de la filtration des toxines – il sait comment extraire les médicaments et les toxines du sang, modifier leur forme et les éliminer de l’organisme. Il est également responsable de la régulation du sucre dans l’organisme, en collaboration avec le pancréas », a-t-il expliqué.

« Le foie est constitué de très petites unités fonctionnelles appelées lobules », a poursuivi le Dr Yakubovsky. 

« Le sang circule du système digestif vers le foie et pénètre dans le lobule, qui ressemble à un hexagone, par de petits vaisseaux sanguins situés autour de son périmètre. De là, il s’écoule vers l’intérieur jusqu’au centre, puis vers le reste de l’organisme. C’est à l’intérieur de ce lobule que s’effectuent toutes les actions des cellules hépatiques sur le sang », a estimé le chirurgien généraliste chevronné.

Les nouvelles technologies ont permis aux scientifiques de cartographier l’organe avec plus de précision. 

« Il y a encore quelques années, pour caractériser le rôle d’une cellule, il fallait l’observer au microscope, la colorer, voir à quoi elle réagissait et comment elle se comportait. Mais depuis le Projet Génome Humain, il existe des méthodes avancées qui nous permettent de lire le matériel génétique de la cellule appelé ARN », a expliqué Yakubovsky.

« Cela nous permet de la caractériser à un niveau plus profond : quelles protéines s’y trouvent, ce qu’elle sait faire. Ce séquençage a véritablement révolutionné notre compréhension. Si nous pensions autrefois que toutes les cellules hépatiques remplissaient les mêmes fonctions, nous pouvons aujourd’hui affirmer qu’il existe de nombreux types de cellules accomplissant des tâches différentes selon leur emplacement au sein du lobule », a-t-il poursuivi.

Le professeur Shalev Itzkovitz, du département de biologie cellulaire moléculaire de l’Institut Weizmann, a révélé que l’équipe scientifique avait découvert des milliers de gènes spécialisés à différents endroits du foie.

« Des milliers de gènes se sont avérés actifs à différents niveaux dans les cellules hépatiques situées à différents endroits, ce qui indique une organisation interne bien plus précise et complexe que nous ne le pensions », a déclaré Itzkovitz.

Le professeur a indiqué que ces découvertes marquent un changement significatif dans la manière dont les scientifiques appréhendent la structure interne du foie et les schémas pathologiques.

« Au lieu de la division approximative en trois zones d’activité, acceptée depuis des décennies, l’atlas a révélé huit régions ayant des rôles distincts. La cartographie précise du foie permet désormais à n’importe quel laboratoire dans le monde d’explorer en profondeur le foie et d’étudier pourquoi différentes régions sont vulnérables à différentes maladies. Les maladies métaboliques, par exemple, ont tendance à débuter au centre du lobule, tandis que les inflammations virales et auto-immunes apparaissent principalement à ses bords. Le cancer du foie et les métastases d’autres cancers ont également leurs emplacements de prédilection. La clé pour comprendre pourquoi il en est ainsi réside dans les informations génétiques précises que nous avons recueillies », a expliqué le professeur.

Il a ajouté que cette cartographie génétique détaillée pourrait aider les chercheurs à mieux comprendre comment et où les maladies prennent naissance, ce qui pourrait améliorer les traitements ciblés à l’avenir.

« Grâce à la cartographie précise du foie, il sera possible à l’avenir de développer des traitements ciblant les gènes qui rendent une certaine région particulièrement vulnérable à une maladie spécifique », a-t-il expliqué. 

« De plus, le modèle consistant à construire un atlas génétique à la résolution de la cellule unique à partir d’échantillons de donneurs sains peut être appliqué à d’autres organes qui, jusqu’à présent, n’ont pas été cartographiés avec précision chez l’être humain, et cela pourrait changer fondamentalement notre compréhension de la structure et du fonctionnement du corps humain », a ajouté Itzkovitz.