Vers une évaluation in vitro de l’allergénicité des aliments à l’aide d’un modèle innovant de microfluidique humain

       Contexte et enjeux

La prévalence des allergies alimentaires est en constante augmentation depuis plusieurs décennies. Cette évolution s’inscrit dans un contexte de profonde transformation de notre alimentation, marqué notamment par l’essor des aliments ultra-transformés, l’exposition à de nouveaux contaminants et l’émergence de nouvelles sources de protéines, notamment végétales, destinées à répondre aux enjeux de la transition écologique. Les allergies alimentaires constituent ainsi un enjeu majeur de santé publique et soulèvent de nouvelles questions quant aux effets de l’évolution de notre alimentation sur la santé humaine. Dans ce contexte, il est nécessaire de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans le développement et le déclenchement des allergies alimentaires, mais également de mieux prédire le potentiel allergénique de nouveaux aliments et ingrédients. Or, les outils actuellement disponibles pour étudier ces phénomènes restent limités. Les recherches reposent encore largement sur des modèles animaux ou sur des systèmes cellulaires simplifiés, qui ne reproduisent pas fidèlement la complexité et les spécificités de la réponse humaine. Il est donc nécessaire de faire évoluer les modèles expérimentaux utilisés pour l’étude de l’allergie alimentaire, afin de disposer de systèmes plus représentatifs de la physiologie humaine et permettant d’étudier plus finement les mécanismes impliqués.

        Objectifs du projets

Le projet vise à développer un modèle expérimental innovant, entièrement basé sur des cellules humaines, pour l’étude de l’allergie alimentaire. Pour cela, notre modèle utilisera un système de puces microfluidiques, dans lesquelles seront cultivées des cellules humaines. Ce système de culture dynamique permettra de reproduire la circulation des fluides et les contraintes mécaniques auxquelles l’intestin est soumis, afin d’améliorer la fonctionnalité et la pertinence physiologique du modèle. Les cellules humaines seront dérivées de biopsies intestinales (modèle organoïde) pour l’épithélium, et de sang pour les cellules immunitaires.

Ce système permettra ainsi de reproduire les acteurs cellulaires impliqués dans la réponse allergique et leur dynamique d’interaction, afin d’étudier les étapes précoces de la réponse allergique, depuis l’absorption des allergènes à travers la barrière intestinale jusqu’aux premières interactions avec les cellules immunitaires.

Les objectifs scientifiques sont de :

1. Développer un modèle de barrière intestinale humaine sous flux, reproduisant les principales caractéristiques physiologiques de l’épithélium intestinal ;
2. Intégrer un compartiment immunitaire fonctionnel constitué de cellules dendritiques humaines ;
3. Évaluer la pertinence du modèle en étudiant sa réponse à des allergènes alimentaires connus.

À terme, cette plateforme pourra être enrichie par l'ajout d'autres acteurs clés de la réponse immunitaire, tels que les lymphocytes T, les mastocytes ou les basophiles, afin de développer un outil prédictif pour l'évaluation du potentiel allergénique des protéines alimentaires, en complément ou remplacement des modèles in vivo existants.

L’équipe ALL sera en charge de ce projet, de la conception du modèle à l’analyse des réponses biologiques par dosages immunologiques, cytométrie en flux et marquages immunohistochimiques. 

       Synopsis du projet

• Dates du projet : 01/10/2026 - 30/09/2028
• Coordination : Simon Vales, BIA
• Partenaires : INRAE, INSERM
• Equipes BIA impliquées : Allergie
• Type de financement : Pulsar région

Contact :  Simon Valès : simon.vales@inrae.fr