(19)
(11)EP 3 502 233 A1

(12)DEMANDE DE BREVET EUROPEEN

(43)Date de publication:
26.06.2019  Bulletin  2019/26

(21)Numéro de dépôt: 18215652.1

(22)Date de dépôt:  21.12.2018
(51)Int. Cl.: 
C12M 3/00(2006.01)
C12N 5/073(2010.01)
C12M 1/00(2006.01)
(84)Etats contractants désignés:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Etats d'extension désignés:
BA ME
Etats de validation désignés:
KH MA MD TN

(30)Priorité: 21.12.2017 FR 1762820

(71)Demandeurs:
  • Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
    75013 Paris (FR)
  • Université Paris Descartes
    75006 Paris (FR)
  • Fondation Cooperation Scientifique Dite Premup
    75006 Paris (FR)
  • Universite Paris-Sud
    91400 Orsay (FR)

(72)Inventeurs:
  • SIMASOTCHI, Christelle
    77680 ROISSY-EN-BRIE (FR)
  • GIL, Sophie
    91430 IGNY (FR)

(74)Mandataire: Regimbeau 
20, rue de Chazelles
75847 Paris Cedex 17
75847 Paris Cedex 17 (FR)

  


(54)SYSTEME D'ETUDE DU PASSAGE TRANSPLACENTAIRE EX-VIVO


(57) L'invention concerne un système d'étude du passage ou de la métabolisation transplacentaire ex-vivo d'un composé test, comprenant une chambre de réception d'un placenta dont la structure est non consolidée, par exemple âgé d'un mois et demi à quatre mois, un cathéter d'injection adapté pour injecter une solution foetale dans l'artère foetale du placenta et irriguer des villosités placentaires lorsque le placenta est reçu dans la chambre de réception, un cathéter de collecte adapté pour collecter la solution foetale depuis la veine foetale du placenta, lorsque le placenta est reçu dans la chambre de réception, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de mise en contact d'au moins une partie des villosités placentaires avec une solution maternelle comprenant le composé test, lorsque le placenta est reçu dans la chambre de réception.




Description

DOMAINE DE L'INVENTION



[0001] La présente invention concerne un dispositif adapté pour l'étude des échanges transplacentaires entre le foetus et la mère et plus particulièrement des échanges au niveau d'un placenta dont la structure est non consolidée, le placenta étant préférentiellement âgé d'un mois et demi à quatre mois. L'invention concerne également une méthode d'étude du passage transplacentaire de molécules, en particulier des xénobiotiques mais également de molécules endogènes tels que les nutriments, depuis la circulation maternelle vers la circulation foetale ou bien depuis la circulation foetale vers la circulation maternelle.

ETAT DE LA TECHNIQUE



[0002] Le placenta est l'organe à l'interface entre la mère et le foetus. Il est indispensable à l'implantation de l'embryon puis au maintien de la grossesse et au bon développement du foetus.

[0003] La détermination du passage transplacentaire des médicaments et autres xénobiotiques représente un domaine de recherche primordial pour des questions évidentes de santé publique.

[0004] Le modèle du placenta humain à terme perfusé ex-vivo représente à ce jour la seule méthode dynamique restituant les conditions physiologiques de fonctionnement in utero du placenta humain en fin de grossesse. Cette méthodologie est bien maîtrisée mais ne concerne que les placentas obtenus après la délivrance (placentas dits « à terme »).

[0005] A cet égard, Schneider et al. (Schneider, H., Panigel, M., & Dancis, J. (1972), Transfer across the perfused human placenta of antipyrine, sodium, and leucine, American journal of obstetrics and gynecology, 114(6), 822-828) décrivent une méthode pour la perfusion ex-vivo d'antipyrine, de sodium et de L-leucine dans un cotylédon isolé. Conings et al. (J. of Pharmacological and Toxicological Methods, 88 (2017) 25-31) décrivent un protocole de perfusion ex-vivo d'un placenta humain à terme pour l'étude du passage transplacentaire de médicaments ou de composés environnementaux. Conings et al. décrivent ainsi un logement muni d'orifices permettant d'introduire des cathéters pour la circulation foetale et d'une sortie fluidique pour le flux maternel. Le placenta post-partum est récupéré, les cotylédons intacts identifiés, les veines et artères foetales d'un cotylédon intact sont identifiées et canulées afin de procéder à un lavage avec un milieu adéquat. Du côté maternel, la circulation maternelle est établie via un cathéter planté dans l'espace intervilleux du cotylédon et relié à une pompe. Le placenta est ainsi disposé dans le logement, face maternelle vers le haut, dans laquelle le cathéter est planté, face foetale vers le bas, artère et veine connectées à des cathéters qui sont eux même reliés à une pompe péristaltique afin d'établir la circulation foetale.

[0006] Ce dispositif et les méthodes mises en oeuvre grâce à celui-ci sont adaptés pour un placenta à terme, dont l'unité fonctionnelle est le cotylédon et dont la structure est bien identifiée et dite consolidée. Cette structure est par exemple décrite par Boyd, J.D. et Hamilton, W. J.(Boyd, J. D., & Hamilton, W. J., 1970, The human placenta, Vol. 212, Heffer). Cette structure du placenta permet de perfuser l'espace intervilleux avec la solution à tester par l'insertion directe du cathéter dans le cotylédon au niveau de la face maternelle à travers la décidue.

[0007] Cependant, un tel dispositif n'est absolument pas adapté pour l'étude et l'utilisation d'un placenta dont la structure est non consolidée.

[0008] Le développement du placenta humain au cours de la grossesse et particulièrement au cours des quatre premiers mois de grossesse est tout à fait particulier, spécifique de l'espèce humaine et primordial pour le développement du foetus et l'issue de la grossesse.

[0009] Ainsi, après la fécondation, au moment de la placentation, l'embryon s'entoure d'une couche de trophoblastes où s'organisent une arborescence de villosités et la circulation utéro-placentaire.

[0010] Jusqu'à la fin du premier trimestre, les artères maternelles sont obstruées par des trophoblastes et les échanges se font avec le plasma. C'est après le premier trimestre que les bouchons trophoblastiques commencent à disparaître, laissant ainsi le sang irriguer l'espace intervilleux, l'acquisition d'une structure bien consolidée se mettant définitivement en place au cours du cinquième mois de grossesse (Boyd, J. D., & Hamilton, W. J., 1970, The human placenta, Vol. 212, Heffer).

[0011] La villosité placentaire est formée d'un axe mésenchymateux d'origine embryonnaire où se développent les vaisseaux foetaux et est bordée par le trophoblaste. Les cellules trophoblastiques villeuses forment une couche de cellules mononucléées (cytotrophoblastes) qui se différencient par fusion en syncytiotrophoblastes multinucléés recouvrant l'ensemble des villosités. Le syncytiotrophoblaste se forme et se régénère tout au long de la grossesse par fusion et différenciation des cellules cytotrophoblastiques sous-jacentes. Ce syncytiotrophoblaste se caractérise à sa surface apicale par une membrane microvillositaire qui, en contact avec le sang maternel, assure les fonctions hormonales, d'échanges et d'homéostasie entre la mère et le foetus.

[0012] Ainsi, l'épaisseur de l'interface materno-foetale séparant les circulations maternelle et foetale diminue au cours de la grossesse. Au cours du premier trimestre, les cytotrophoblastes forment une couche continue. Au cours de la grossesse, cette couche devient plus fine, présentant des cellules isolées mais jointives situées entre le syncytiotrophoblaste et la membrane basale. L'épaisseur de la barrière placentaire diminue donc de sensiblement 100 µm lors du deuxième mois de grossesse à sensiblement 5 µm en fin de grossesse. De même, on observe une augmentation progressive de la surface d'échange en raison de la croissance du placenta, concomitante de la poursuite du processus de ramification de l'arbre villositaire. Ainsi, la surface d'échange évolue de sensiblement 3 m2 dans un placenta âgé de 28 semaines d'aménorrhée à sensiblement 15 m2 dans un placenta à terme. Enfin, le débit utérin, estimé à environ 50 mL.min-1 dans un placenta âgé de 10 semaines d'aménorrhée va progressivement augmenter pour atteindre 400-500 mL.min-1 dans un placenta à terme. Ainsi, les mécanismes d'échanges entre la mère et le foetus apparaissent très différents entre un placenta âgé de 1 à 4 mois d'un placenta à terme, du fait des différences d'épaisseur de la barrière placentaire, d'une consolidation ou non de la structure du placenta et des différences de surface et de circulation entre le début de la grossesse et le terme.

[0013] Il est connu que l'exposition d'une femme enceinte à des agents xénobiotiques (par exemple des médicaments, polluants, cosmétiques et additifs alimentaires) requiert une grande vigilance. En effet, ces différentes molécules, une fois dans la circulation sanguine maternelle sont susceptibles d'agir directement sur le foetus, si elles traversent la barrière placentaire.

[0014] Le passage des molécules à travers les membranes placentaires s'effectue grâce à différents mécanismes que sont le transport passif, le transport facilité et le transport actif.

[0015] Le transport passif peut être décrit par la loi de Fick :

où Vdiff est le taux de diffusion d'une molécule, D le coefficient de diffusion d'une molécule, S l'aire de surface d'échange, Cm la concentration dans la circulation maternelle, Cf la concentration dans la circulation foetale et A l'épaisseur de la membrane.

[0016] Le transport passif n'est pas saturable et n'est pas sujet à l'inhibition compétitive. Quand les produits traversent le placenta de façon passive, leur passage est fonction de leur concentration dans la circulation maternelle, de leurs propriétés physico-chimiques et des propriétés du placenta. Des variations de ces paramètres peuvent modifier le passage des médicaments.

[0017] Le transport par diffusion passive est favorable aux molécules ayant un faible poids moléculaire (<500 Da), très liposolubles et non ionisées.

[0018] Les caractéristiques physicochimiques d'une molécule ne suffisent pas à prédire un passage ou un non passage de la molécule. Le placenta n'est pas qu'une membrane passive. En effet, des transporteurs sont connus dans le placenta. Ces transporteurs sont principalement localisés dans la membrane microvillositaire et/ou dans la membrane basale du syncytiotrophoblaste. Le cytotrophoblaste et l'endothélium des capillaires foetaux expriment également des transporteurs. Ainsi, des différences d'expression de transporteurs entre cytotrophoblaste et syncytiotrophoblaste pourraient être à l'origine d'une distribution différente d'une molécule entre le compartiment maternel et le compartiment foetal tout au long de la grossesse. Certains transporteurs dits transporteurs d'influx (permettant un transport facilité et transport actif secondaire, couplé à un antiport par exemple), facilitent le transfert de molécules exogènes vers le foetus. D'autres transporteurs, dits transporteurs d'efflux (permettant un transport actif primaire et étant ATP dépendant), limitent ce transfert.

[0019] En outre, les profils d'expression des transporteurs varient au cours de la grossesse. Ainsi, Berveiller et al. (Berveiller, P., Degrelle, S. A., Segond, N., Cohen, H., Evain-Brion, D., & Gil, S., 2015, Drug transporter expression during in vitro differentiation of first-trimester and term human villous trophoblasts. Placenta, 36(1), 93-96) décrivent des profils différents d'expression des transporteurs pour un placenta du premier trimestre et pour un placenta à terme.

[0020] Ces différences d'expression des transporteurs se surajoutent aux différences structurelles préalablement décrites entre un placenta âgé de un mois et demi à 4 mois et un placenta à terme.

[0021] Aussi, grâce aux modèles actuels (tel que ceux décrits par Conings et al.) et bien que des connaissances existent en ce qui concerne le passage transplacentaire de molécules médicamenteuses entre la circulation maternelle et la circulation foetale en fin de grossesse, on ne dispose que de très peu d'éléments sur la nature qualitative et quantitative des échanges materno-foetaux et le passage transplacentaire en début de grossesse, qui ne permettent pas de prédire le passage transplacentaire des molécules.

[0022] Une telle connaissance concernant le début de la grossesse est d'autant plus importante que c'est durant le premier trimestre de grossesse que les risques sont majeurs pour le foetus. En effet, cette période est notamment le siège de l'organogenèse et est donc déterminante pour l'apparition de malformations. Aussi, il est admis que des pathologies comme la prééclampsie s'initient dès le premier trimestre de grossesse (des marqueurs prédictifs étant détectés entre 11 et 13 semaines d'aménorrhée).

RESUME DE L'INVENTION



[0023] Un but de l'invention est de proposer un système et une méthode permettant de déterminer le passage (ou le non passage) transplacentaire d'un composé test et ce dès le premier trimestre de grossesse. Un autre but de l'invention est de proposer un modèle pour étudier certaines pathologies d'origine placentaire en début de grossesse.

[0024] Les inventeurs ont développé un système adapté à la perfusion ex-vivo d'un placenta de début de grossesse qui ne présente pas de structure consolidée et notamment pas de septa intercotylédonaires définissant des cotylédons. Le système et la méthode proposés permettent de rétablir, par exemple dans un placenta âgé d'environ 8 à 19 semaines d'aménorrhée (SA), une double circulation materno-foetale dans le placenta, préférentiellement en contrôlant des paramètres physiologiques prédéterminés.

[0025] L'intérêt est majeur, notamment pour tous les questionnements autour de la prise médicamenteuse en début de grossesse et de la connaissance d'un passage des molécules dans la circulation foetale. En effet, l'exposition aux xénobiotiques pose essentiellement un problème dans cette période d'intérêt du début de grossesse, et notamment les 4 premier mois.

[0026] Un objet de l'invention est un système d'étude du passage ou de la métabolisation transplacentaire ex-vivo d'un composé test, comprenant :
  • une chambre de réception d'un placenta dont la structure est non consolidée,
  • un cathéter d'injection adapté pour injecter une solution foetale dans l'artère foetale du placenta et irriguer des villosités placentaires lorsque le placenta est reçu dans la chambre de réception,
  • un cathéter de collecte adapté pour collecter la solution foetale depuis la veine foetale du placenta, lorsque le placenta est reçu dans la chambre de réception, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de mise en contact d'au moins une partie des villosités placentaires irriguées par la solution foetale avec une solution maternelle, lorsque le placenta est reçu dans la chambre de réception, ladite solution foetale et/ou ladite solution maternelle comprenant au moins un composé test. Le placenta est préférentiellement un placenta de grand singe, et encore plus préférentiellement un placenta humain.


[0027] Dans un mode de réalisation particulier, les moyens de mise en contact d'au moins une partie des villosités placentaires irriguées par la solution foetale avec une solution maternelle sont mis en oeuvre par trempage desdites villosités dans la solution maternelle.

[0028] Dans un mode de réalisation particulier, les moyens de mise en contact d'au moins une partie des villosités placentaires irriguées par la solution foetale avec une solution maternelle ne comprennent pas de cathéter.

[0029] Dans un mode de réalisation particulier, la présente invention concerne un système dans lequel la chambre de réception du placenta est au moins partiellement définie par une paroi présentant au moins un orifice, et dans lequel les moyens de mise en contact des villosités placentaires avec une solution maternelle comprennent une cavité au moins partiellement définie par la paroi et adaptée à contenir la solution maternelle, la paroi séparant la cavité et la chambre de réception du placenta, de sorte qu'au moins une partie des villosités placentaires du placenta supporté par la paroi dans la chambre de réception puisse être mise en contact avec la solution maternelle contenue dans la cavité via l'orifice.

[0030] Dans un mode de réalisation particulier, le diamètre de l'orifice est inférieur à 5 cm.

[0031] Dans un mode de réalisation particulier, la cavité est une chambre de perfusion comprenant une entrée fluidique et une sortie fluidique.

[0032] Dans un mode de réalisation particulier, le système comprend une première conduite, le cathéter d'injection et le cathéter de collecte étant reliés fluidiquement par au moins la première conduite, le système comprenant une pompe adaptée pour entraîner un écoulement dans ladite première conduite.

[0033] Dans un mode de réalisation particulier, le système comprend une deuxième conduite reliée à la chambre de perfusion, l'entrée fluidique et la sortie fluidique étant reliées fluidiquement par au moins la deuxième conduite, le système comprenant une pompe adaptée pour entraîner un écoulement dans la deuxième conduite.

[0034] Dans un mode de réalisation particulier, le système comprend un placenta dont la structure est non consolidée, le placenta étant agencé de manière à présenter une face maternelle présentant des villosités placentaires en regard de la paroi, au moins une partie des villosités placentaires étant présentées à la cavité par l'orifice, ladite partie des villosités placentaires étant les villosités placentaires irriguées par la solution foetale.

[0035] Dans un mode de réalisation particulier, le système comprend un élément choisi parmi un capteur de pH, un capteur de température, un capteur d'oxygène, un capteur de pression, un capteur de débit de la solution maternelle et/ou de la solution foetale et un moyen de mesure de la concentration du composé test et/ou d'un composé métabolite dont le passage transplacentaire est testé, et/ou des moyens d'asservissement correspondant à ces mesures.

[0036] Dans un mode de réalisation particulier, le système comprend des moyens d'asservissement de la concentration d'un composé de la solution maternelle et/ou de la solution foetale à une valeur consignée.

[0037] Dans un mode de réalisation particulier, le système comprend des moyens d'asservissement du débit de la solution maternelle et/ou de la solution foetale à une valeur consignée.

[0038] Dans un mode de réalisation particulier, la cavité présente une ouverture configurée pour permettre un prélèvement de la solution maternelle.

[0039] Un autre objet de l'invention est une méthode ex-vivo d'étude du passage transplacentaire d'au moins un composé test ou de la métabolisation d'un composé test en un composé métabolite, comprenant les étapes suivantes :
  1. a) fourniture d'un placenta dont la structure est non consolidée, présentant une face maternelle et une face foetale et comprenant une artère foetale et une veine foetale,
  2. b) pose d'un cathéter d'injection sur une artère foetale et pose d'un cathéter de collecte sur une veine foetale,
  3. c) perfusion du placenta par injection via le cathéter d'injection d'une solution foetale dans l'artère foetale et récupération via un cathéter de collecte de la solution foetale à partir de la veine foetale, de manière à irriguer des villosités placentaires présentées par la face maternelle du placenta ;
  4. d) mise en contact d'au moins une partie des villosités placentaires irriguées par la solution foetale et présentées par la face maternelle du placenta avec une solution maternelle, ladite solution foetale et/ou ladite solution maternelle comprenant au moins un composé test,
  5. e) détection du passage transplacentaire du composé test et/ou de la métabolisation du composé test en composé métabolite.


[0040] Dans un mode de réalisation particulier, la méthode est mise en oeuvre par un système de l'invention décrit précédemment.

[0041] Dans un mode de réalisation particulier, l'étape d) de mise en contact est réalisée sans cathéter.

[0042] Dans un mode de réalisation particulier, l'étape d) de mise en contact est réalisé par trempage desdites villosités dans la solution maternelle.

[0043] Dans un mode de réalisation particulier, la méthode comprend une étape b') après l'étape b) et avant l'étape c), l'étape b') comprenant la perfusion du placenta par injection via un cathéter au niveau de l'artère foetale d'une solution foetale comprenant un indicateur coloré permettant d'identifier au moins une villosité placentaire irriguée par ladite solution foetale.

[0044] Dans un mode de réalisation particulier, la méthode est caractérisée en ce que la solution foetale et/ou la solution maternelle contient un composé marqueur, ledit composé marqueur présentant un taux de passage transplacentaire prédéterminé.

[0045] Dans un mode de réalisation particulier, le composé marqueur est l'antipyrine.

[0046] Dans un mode de réalisation particulier, on normalise la quantité de composé test et/ou la quantité de composé métabolite détectée lors de l'étape e) par une quantité de composé marqueur mesurée.

[0047] Dans un mode de réalisation particulier, la solution maternelle comprend un inhibiteur de transporteur placentaire.

[0048] Dans un mode de réalisation particulier, on met en oeuvre l'étape d) en déposant le placenta dans une chambre de réception du placenta sur une paroi présentant au moins un orifice, la paroi séparant la chambre de réception d'une cavité remplie de solution maternelle.

[0049] Dans un mode de réalisation particulier, la cavité remplie de solution maternelle est alimentée en ladite solution par une entrée fluidique et vidée en ladite solution par une sortie fluidique afin de créer un écoulement de solution maternelle à un débit compris entre 1 et 20 mL.min-1, de préférence entre 1 et 10 mL.min-1, de manière encore plus préférée entre 5 et 10 mL.min-1.

[0050] Dans un mode de réalisation particulier, le débit de solution foetale est compris entre 10 µL.min-1 et 300 µL.min-1, de préférence entre 50 µL.min-1 et 300 µL.min-1.

[0051] Dans un mode de réalisation particulier, la méthode est mise en oeuvre dans des conditions mimant au moins une caractéristique d'une pathologie de la grossesse.

[0052] Dans un mode de réalisation particulier, la solution maternelle et/ou la solution foetale comprend un microorganisme ou un fragment de microorganisme choisi au moins parmi une bactérie, un virus, un organisme unicellulaire et une molécule issue d'une bactérie, d'un virus ou d'un organisme unicellulaire.

PRESENTATION DES DESSINS



[0053] D'autres caractéristiques et avantages ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative, et doit être lue en regard des figures annexées, parmi lesquelles :
  • la figure 1 illustre schématiquement une partie d'un système d'étude du passage ou de la métabolisation transplacentaire ex-vivo d'un composé test,
  • la figure 2 illustre une vue de côté d'une partie du système,
  • la figure 3 illustre une vue de côté d'une partie du système,
  • la figure 4 illustre une vue de dessus d'une partie du système,
  • la figure 5 illustre une coupe d'une partie du système,
  • la figure 6 est une photographie du système,
  • la figure 7 illustre une méthode d'étude du passage d'un composé test,
  • la figure 8 est une photographie illustrant la cathétérisation de la face foetale d'un placenta dont la structure est non consolidée,
  • la figure 9 est une photographie illustrant l'injection d'un indicateur coloré dans le placenta dont la structure est non consolidée, et
  • la figure 10 est un diagramme illustrant la cinétique du taux de transfert de l'antipyrine dans un placenta.

DEFINITIONS



[0054] On désigne par le terme « diamètre » la longueur maximale d'un segment passant par le barycentre d'un élément.

[0055] On désigne par le terme « composé test » un xénobiotique (i.e. composé étranger à l'organisme) mais également une molécule endogène tels qu'un nutriment, hormone ou tout autre molécule biologique endogène ou encore une molécule biologique exogène. Plus particulièrement « composé test » peut comprendre un microorganisme ou un fragment de microorganisme choisi parmi au moins une bactérie, un virus, un organisme unicellulaire et une molécule issue d'une bactérie, d'un virus ou d'un organisme unicellulaire. « Composé test » peut également comprendre un mélange d'au moins deux composés tels que mentionnés ci-dessus.

[0056] On désigne par le terme « métabolisation placentaire » la transformation biochimique d'une substance, d'un composé lors de son passage par la structure placentaire, et notamment lors des échanges materno-foetaux. Ainsi un « composé métabolite » est au moins une des molécules résultant de cette transformation biochimique.

[0057] On désigne par le terme « taux de transfert » d'un composé le rapport de la concentration foetale veineuse de ce composé, c'est-à-dire la concentration de ce composé dans une circulation fluidique correspondant à la circulation foetale, sur la concentration maternelle de ce composé, c'est-à-dire la concentration de ce composé dans la circulation fluidique correspondant à la circulation maternelle. Le taux de transfert peut par exemple être exprimé en pourcents.

[0058] On désigne par le terme « placenta dont la structure est non consolidée » un placenta qui ne présente pas de septa intercotylédonaires définissant des cotylédons. La structure consolidée se mettant en place au cours du 5ème mois, un placenta dont la structure est non consolidée est un placenta de moins de 5 mois de grossesse. Ledit placenta est un placenta d'un primate de grande taille et de préférence un placenta humain. En particulier, un placenta dont la structure n'est pas consolidée ne comprend pas de cotylédon. De manière générale, le ou les placentas de l'invention sont âgés d'un mois à 5 mois et préférentiellement d'un mois et demi à 4 mois.

[0059] On désigne par le terme « pathologie de la grossesse » les pathologies dont l'étiologie est en lien avec la grossesse, touchant soit la mère soit le foetus soit les deux, comme par exemple la prééclampsie ou des infections représentant un risque particulier lors de la gestation.

[0060] On désigne par « grand singes » les orang-outans, les gorilles, les chimpanzés et les hommes.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION


Architecture générale du système



[0061] En référence à la figure 1, le système 1 comprend une chambre de réception 3 d'un placenta 5 dont la structure est non consolidée, de préférence âgé d'un mois et demi à 4 mois. La chambre de réception 3 est partiellement définie par une paroi 4, sur laquelle est déposée le placenta 5. La paroi 4 présente un orifice 9. Le système 1 comprend également une cavité 2, partiellement définie par la paroi 4. Ainsi, la paroi 4 sépare la cavité 2 et la chambre de réception 3.

[0062] Un placenta 5 est déposé sur l'orifice 9. Le placenta 5 présente deux faces distinctes : une face maternelle 6 et une face foetale 7.

[0063] Le placenta 5 est agencé de manière à présenter la face foetale 7 vers la partie supérieure du système, qui se situe au-dessus de la paroi 4 et de la face maternelle 6. La face foetale 7 présente des vaisseaux foetaux, et préférentiellement une artère foetale et une veine foetale. L'artère foetale et la veine foetale peuvent être distinguées ou détectables par un opérateur par exemple après 8 semaines d'aménorrhée, préférentiellement après 10 semaines d'aménorrhée. Un cathéter d'injection 81 est relié fluidiquement à un vaisseau foetal, préférentiellement à l'artère foetale. Un cathéter de collecte 82 est relié fluidiquement à un vaisseau foetal, préférentiellement à une veine foetale. Un cathéter 8 (comme un cathéter d'injection 81 et/ou un cathéter de collecte 82) peut par exemple comprendre un tube en peroxyde de silicone et un tube ou une aiguille capillaire rigide, par exemple métallique, dont une extrémité est introduite à l'intérieur du tube en peroxyde de silicone. Le tube en peroxyde de silicone et le capillaire métallique peuvent par exemple être scellés par de la colle cyanoacrylate. Ainsi, l'autre extrémité du capillaire rigide peut être introduite dans un vaisseau foetal et en particulier dans une veine foetale ou dans une artère foetale d'un placenta 5. Les différents cathéters 8 peuvent être supportés à l'intérieur de la chambre de réception 3 par un support présentant une forme de rigole, les cathéters 8 étant agencés dans la rigole.

[0064] Le cathéter d'injection 81 est adapté pour injecter une solution foetale f dans un vaisseau foetal et préférentiellement dans une artère foetale, de manière à irriguer des villosités placentaires avec la solution foetale f.

[0065] Le cathéter de collecte 82 est adapté pour collecter la solution foetale f depuis un vaisseau foetal et préférentiellement depuis la veine foetale.

[0066] Un réservoir de solution foetale 16 peut être relié fluidiquement au cathéter d'injection 81 par une tubulure. L'injection de la solution foetale f dans le placenta 5 peut être contrôlée par une pompe 14, par exemple une pompe péristaltique contrôlant le débit de solution foetale f dans la tubulure reliant le réservoir de solution foetale 16 et le cathéter d'injection 81.

[0067] Dans un mode de réalisation particulier, l'écoulement de solution foetale f peut être en circuit fermé. Une première conduite 12 relie au moins indirectement le cathéter d'injection 81 et le cathéter de collecte 82. Ainsi, il est possible de mimer la circulation foetale en circuit fermé.

[0068] La solution foetale f peut par exemple comprendre un tampon adapté à la culture de cellules dans un environnement comprenant du CO2. La solution foetale f peut comprendre un ou plusieurs composés test C, dont on souhaite étudier le passage du foetus vers la mère et/ou la métabolisation transplacentaire. La solution foetale f peut par exemple comprendre un tampon de type DPBS, EBSS, HBSS ou PBS. La solution peut être une solution adaptée à la conservation d'organes (par exemple décrite dans le brevet EP1164841 B9), ou du sang (sang naturel, par exemple du sang du patient dont est issu le placenta 5, ou sang artificiel). La solution foetale f peut également comprendre du glucose, de la L-glutamine, de la pénicilline, de la streptomycine, de la BSA ou de la HSA (Bovine Serum Albumin ou Human Serum Albumin) et/ou de l'héparine. Préférentiellement, la concentration en BSA de la solution foetale f est comprise entre 1 g.L-1 et 20 g.L-1, et préférentiellement entre 5 g.L-1 et 10 g.L-1. Préférentiellement, dans le cas où le glucose n'est pas un composé pour lequel la perméabilité transplacentaire est testée, la concentration en glucose peut être sensiblement égale à 1g.L-1.

[0069] Le placenta 5 est agencé de manière à présenter la face maternelle 6 en regard de la paroi 4. La face maternelle 6 du placenta 5 présente des villosités placentaires. Ainsi, au moins une partie des villosités placentaires sont présentées à la cavité 2 par l'orifice 9. Préférentiellement, l'ensemble des villosités placentaires irriguées par la solution foetale sont mises en contact avec la solution maternelle m. Dans un mode de réalisation particulier, le placenta 5 est un placenta âgé d'un mois et demi à 4 mois de grossesse (soit 8 à 19 semaines d'aménorrhée). Ledit placenta, quand il est d'origine humaine, étant un déchet biologique issu d'une interruption volontaire de grossesse ou d'une interruption médicale de grossesse.

[0070] La cavité 2 comprend une solution maternelle m. La solution maternelle m peut comprendre un ou plusieurs composés test C, dont on souhaite étudier le passage et/ou la métabolisation transplacentaire. Ainsi, une partie de la face maternelle 6 du placenta 5 est en contact avec la solution maternelle m. Les inventeurs ont découvert qu'il était possible d'éviter une cathétérisation de la face maternelle 6, impossible en raison de la morphologie du placenta 5 dont la structure est non consolidée, en remplaçant une perfusion mise en oeuvre par un ou plusieurs cathéters connectés à la face maternelle 6 par des moyens de mise en contact d'au moins une partie des villosités placentaires, ou d'au moins une partie de la surface des villosités placentaires de la face maternelle 6 du placenta 5 avec la solution maternelle m. En outre, les villosités du placenta ou les villosités irriguées par la solution foetale, qui ne sont pas recouvertes par la caduque puisque le placenta est un placenta non consolidé, trempent librement dans la solution maternelle, ce qui est particulièrement avantageux car proche des conditions physiologiques et ne nécessite pas, comme mentionné, de léser le placenta du côté maternel en y plantant un ou plusieurs cathéters. Il est ainsi possible d'étudier le passage ou la métabolisation transplacentaire d'un composé test C sur un placenta 5 âgé d'un mois et demi à quatre mois dont la structure est non consolidée.

[0071] Dans un mode de réalisation particulier, la cavité 2 est une chambre de perfusion comprenant une entrée fluidique 10 et une sortie fluidique 11. L'entrée fluidique 10 et la sortie fluidique 11 permettent de commander un écoulement de solution maternelle m dans la chambre de perfusion ; cet écoulement est illustré par des flèches dans la cavité 2 dans la figure 1.

[0072] Un réservoir 15 de solution maternelle m comprend la solution maternelle m. Ce réservoir 15 de solution maternelle m est relié fluidiquement à l'entrée fluidique 10.

[0073] Dans un mode de réalisation particulier, l'écoulement de solution maternelle m peut être en circuit fermé. Une deuxième conduite 13 relie au moins indirectement l'entrée fluidique 10 et la sortie fluidique 11. Ainsi, il est possible de mimer la circulation maternelle en circuit fermé.

[0074] La solution maternelle m peut par exemple comprendre un tampon adapté à la culture de cellules dans un environnement comprenant du CO2. La solution maternelle m peut par exemple comprendre un tampon de type DPBS, EBSS, HBSS ou PBS. La solution peut être une solution adaptée à la conservation d'organes (par exemple décrite dans le brevet EP1164841 B9), ou du sang (sang naturel, par exemple du sang du patient dont est issu le placenta, ou sang artificiel). La solution maternelle m peut également comprendre au moins un élément choisi parmi du sang de patient pré-éclamptique, impaludé, drépanocytaire, ou plus généralement du sang comprenant un agent pathogène. La solution maternelle peut également comprendre du glucose, de la L-glutamine, de la pénicilline, de la streptomycine, de la BSA ou de la HSA et/ou de l'héparine. Préférentiellement, la concentration en BSA ou HSA de la solution foetale est comprise entre 1 g.L-1 et 20 g.L-1, et préférentiellement entre 5 g.L-1 et 10 g.L-1. Préférentiellement, dans les cas où le glucose n'est pas un composé pour lequel la perméabilité transplacentaire est testée, la concentration en glucose est de 1 g.L-1.

[0075] Dans un mode de réalisation particulier, on impose un pH différent d'une part dans la solution maternelle m et d'autre part dans la solution foetale f. Le pH imposé dans la solution maternelle m peut être sensiblement égal à 7,4. Le pH imposé dans la solution foetale f peut être sensiblement égal à 7,2. Ainsi, il est possible de mimer la différence physiologique de pH entre le pH du sang foetal et le pH du sang maternel.

[0076] Dans un mode de réalisation encore plus particulier, le pH imposé dans la solution maternelle m est inférieur à 7.4, voire compris entre 7.4 et 7.2. Ceci est particulièrement intéressant pour mimer l'acidose maternelle. Dans un mode de réalisation particulier, le pH imposé dans la solution maternelle est supérieur à 7.42, ceci est particulièrement intéressant pour mimer l'alcalose métabolique maternelle. Dans un mode de réalisation particulier, le pH de la solution foetale est inférieur à 7,2. Ainsi, il est possible de mimer l'acidose foetale.

[0077] Les figures 2, 3, 4 et 5 illustrent respectivement une vue de côté, une vue d'un autre côté, une vue de dessus et une vue de coupe de la même partie du système 1.

[0078] En référence aux figures 2, 3, 4 et 5, l'orifice 9 peut être de forme circulaire. De préférence, le diamètre de l'orifice 9 peut être inférieur à la taille du placenta 5 de manière à ce que celui-ci soit supporté par la paroi 4. De manière encore plus préférée, le diamètre de l'orifice 9 peut être inférieur ou égal à 5 cm. De manière préférée, le diamètre de l'orifice 9 est au moins de 1 cm. Ainsi, la face maternelle 6 du placenta 5 peut être mise en contact avec la solution maternelle m tout en permettant au placenta 5 d'être soutenu ou maintenu par le reste de la paroi 4 dans la chambre de réception 3. De plus, ce diamètre permet de mettre en contact la solution maternelle m avec une partie des villosités placentaires, c'est-à-dire une partie de la surface de la face maternelle 6 présentant des villosités placentaires correspondant aux villosités placentaires irriguées par la cathétérisation de la face foetale 7, de préférence toutes les villosités placentaires irriguées par la cathétérisation de la face foetale 7.

[0079] L'orifice 9 peut également être décentré par rapport à la paroi 4. Ainsi, il est possible d'adapter le système à la configuration, la forme et la taille du placenta 5 ou à la localisation des cathéters 8 reliés au placenta. La localisation des cathéters 8 dépend de la localisation des vaisseaux foetaux isolés pour l'étude. Les manipulations du placenta 5 peuvent ainsi être limitées, de manière à éviter d'endommager le placenta 5.

[0080] De manière préférée, le système selon l'invention comprend une cavité 2 et une chambre de réception 3, et plusieurs parois 4 interchangeables dans le système comprenant des orifices 9 de tailles différentes, centrés ou décentrés, de manière à adapter au mieux le système au placenta étudié.

[0081] Dans un mode de réalisation particulier la paroi 4 contient des moyens de maintien des cathéters foetaux, par exemple sous la forme d'une rigole qui dirige les cathéters et/ou la tubulure vers des orifices ménagés dans la paroi de la chambre de réception 3 et/ou du capot.

[0082] Le système 1 peut également comprendre une ouverture 17 configurée pour permettre un prélèvement de la solution maternelle m. Un prélèvement de la solution maternelle m peut par exemple permettre d'analyser la composition de la solution maternelle m à différents temps de l'étude, et ainsi d'évaluer la cinétique de passage ou de métabolisation d'un composé test C. La cavité 2 peut également comprendre une ouverture munie d'une vanne ou d'un robinet, permettant de prélever la solution maternelle m.

[0083] Le système 1 peut comprendre un ou plusieurs capteurs intégrés, permettant d'éviter de réaliser des prélèvements lors de la perfusion du placenta 5. Des capteurs de pH, de pression, de température, d'oxygène, de CO2, ou de composés chimiques ou biologiques prédéterminés, tels que l'acide lactique et/ou le glucose, peuvent être agencés par exemple dans la cavité 2, dans le réservoir de solution maternelle 15 et/ou dans le réservoir de solution foetale 16, ou de manière plus générale présentés à une partie de la solution maternelle m et/ou de la solution foetale f.

[0084] Les différents capteurs peuvent permettre d'évaluer les variations de composés test C et/ou de composés métabolites lors de la perfusion des faces maternelle et foetale.

[0085] En outre, les mesures du ou des capteurs peuvent également être la ou les entrées d'un système d'asservissement continu d'un paramètre de la solution maternelle m et/ou de la solution foetale f. Préférentiellement, la concentration d'un composé de la solution maternelle et/ou foetale, et/ou la température de la solution maternelle et/ou foetale peuvent être asservies. Le système 1 peut par exemple comprendre un régulateur, mis en oeuvre par une mémoire et un calculateur. La mémoire peut comprendre une valeur consigne d'un paramètre de la solution maternelle m et/ou de la solution foetale f, par exemple la concentration en glucose de la solution maternelle m et/ou de la solution foetale ou la concentration en composé C de la solution maternelle et/ou de la solution foetale. Le système peut comprendre un actionneur, commandé par le régulateur. L'actionneur peut par exemple être un contrôleur de pression, un contrôleur de débit ou un système d'injection d'un composé dans la solution maternelle m ou dans la solution foetale f. Ainsi, il est possible de contrôler l'évolution d'un ou plusieurs paramètres du système 1 de manière à reproduire en partie l'environnement physiologique du placenta, et ainsi permettre un fonctionnement physiologique ex-vivo du placenta plus long. Il est également possible de reproduire une partie des conditions pathologiques ou caractéristiques d'une pathologie de la grossesse du placenta 5.

[0086] En référence à la figure 5, le diamètre de la cavité 2 peut être inférieur au diamètre de la chambre de réception 3, celle-ci restant bien sûr en regard de l'orifice 9. Ainsi, il est possible de réduire le volume de solution maternelle m. La réduction du volume de solution maternelle m permet d'augmenter la précision de mesure d'un composé métabolite Cm. En effet, si le placenta 5 produit un composé métabolite Cm passant dans la solution maternelle, la diminution du volume de solution maternelle m permet de diminuer la dilution du composé métabolite Cm. La diminution du volume de solution maternelle m peut également permettre de raccourcir la latence de mesure d'un composé test C en solution et/ou de faciliter le maintien et le contrôle de la température. Enfin, la réduction du volume de solution maternelle m permet également de diminuer la quantité du composé test. Typiquement, le volume de la cavité 2 peut être sensiblement égal à 200 mL, de manière préférée, ce volume est inférieur, par exemple à 100mL, de manière encore plus préférée inférieur à 50 mL.

[0087] Le système 1 peut également comprendre un capot permettant de fermer la chambre de réception 3. Le capot peut présenter un diamètre adapté à emboîter le capot dans la chambre de réception 3. Ainsi, le transfert thermique entre la cavité 2 et l'environnement extérieur peut être réduit. Le capot peut également présenter des trous ou des ouvertures, permettant de faire passer les tubulures reliées aux cathéters 8 à l'extérieur de la chambre de réception 3.

[0088] Le système 1 peut également comprendre un chauffage et un thermostat, configurés pour réguler la température à l'intérieur de la chambre de réception 3 et/ou la température de la solution maternelle m et/ou la température de la solution foetale f.

[0089] La figure 6 est une photographie illustrant un système 1. Le placenta 5 est supporté par la paroi 4. Une partie des villosités placentaires, ou la surface de la face maternelle 6 correspondant à ces villosités placentaires, est en contact avec la solution maternelle m en écoulement dans la cavité 2. Ainsi, les différents composés de la solution maternelle peuvent passer dans le placenta 5 vers la circulation ou l'écoulement de la solution foetale f.

Protocole expérimental



[0090] En référence à la figure 7, un objet de l'invention est une méthode 100 d'étude du passage transplacentaire d'un composé test C ou de la métabolisation d'un composé test C en un composé métabolite Cm. Ladite méthode ne comprenant pas l'utilisation d'embryon humain à des fins industrielles.

Fourniture d'un placenta



[0091] Lors d'une première étape 101, un placenta 5 dont la structure est non consolidée, en particulier âgé d'un mois et demi à quatre mois est fourni. Un tel placenta peut par exemple être issu d'une interruption volontaire de grossesse (IVG) ou d'une interruption médicale de grossesse. Le placenta est considéré dans de tels cas comme un déchet biologique. Le placenta 5 est alors déposé face maternelle vers le bas dans la chambre de réception 3 sur la paroi 4, et en particulier au moins sur le ou l'un des orifices 9.

[0092] Dans un mode de réalisation particulier, le placenta 5 dont la structure est non consolidée est un placenta prélevé sur un grand singe, par exemple un grand singe non humain.

Connexion des cathéters et agencement du placenta



[0093] Lors d'une étape 102, des cathéters 8 sont reliés fluidiquement à des vaisseaux correspondant à la circulation foetale du placenta 5, sur la face foetale 7. En particulier, on peut relier lors de l'étape 102 un cathéter d'injection 81 dans une artère foetale et un cathéter de collecte 82 dans une veine foetale. Ainsi, les cathéters 8 peuvent relier fluidiquement le réseau ou une partie du réseau correspondant à la circulation foetale du placenta 5 avec un réseau fluidique extérieur, comprenant par exemple un réservoir de solution foetale 16. Il est ainsi possible d'entraîner un écoulement de solution foetale f dans une partie des vaisseaux du placenta correspondant à la circulation foetale.

[0094] La figure 8 est une photographie en vue de dessus du placenta 5, illustrant la pose de deux cathéters 8 dans le placenta 5, et plus particulièrement sur la face foetale 7 du placenta 5. Préférentiellement, une partie rigide d'un cathéter peut être insérée au travers de la face foetale 7 de manière à être relié fluidiquement à un vaisseau. Une fois le cathéter 8 relié à un vaisseau, la partie rigide du cathéter peut par exemple être attachée par compression, ou clampée, sur le tissu du placenta 5.

[0095] En référence à la figure 9, lors d'une étape 103 de la méthode 100, on peut injecter une solution foetale de marquage f' comprenant un indicateur coloré dans les vaisseaux foetaux du placenta. Il est ainsi possible de définir visuellement la zone du placenta 5 irriguée par la solution foetale de marquage f'. Cette zone est illustrée par une délimitation en pointillés dans la figure 9. Ainsi, il est possible de faire correspondre la position de la partie du placenta 5 irriguée par une solution foetale f, pour une connexion de cathéters 8 mise en oeuvre lors de l'étape 102, avec la position de l'orifice 9 de la paroi 4. Cette correspondance permet d'irriguer la même partie du placenta 5 en solution maternelle m, par trempage des villosités dans la solution maternelle sans cathéter, et en solution foetale f par la cathétérisation d'une artère et d'une veine foetale, de manière à permettre le passage transplacentaire d'un composé test C compris dans la solution maternelle m vers la solution foetale f, ou inversement, ou la métabolisation du composé test C en composé métabolite Cm et son passage dans la solution foetale f, ou inversement.

Perfusion d'une solution foetale



[0096] Lors d'une étape 104 de la méthode 100, on perfuse la solution foetale f dans des vaisseaux de la face foetale 7, et préférentiellement par injection de la solution foetale f dans l'artère foetale via le cathéter d'injection 81 et par récupération de la solution foetale f via le cathéter de collecte 82 à partir de la veine foetale, de manière à irriguer des villosités placentaires présentées par la face maternelle 6 du placenta.

[0097] La solution foetale f peut être injectée à un débit compris entre 10 µL.min-1 et 800 µL.min-1, préférentiellement entre 50 µL.min-1 et 300 µL.min-1 et encore plus préférentiellement entre 100 µL.min-1 et 150 µL.min-1. Ainsi, il est possible de mimer le débit physiologique de la circulation sanguine foetale d'un placenta âgé d'un mois et demi à 4 mois. La ou les gammes de débits représentatives d'une pathologie, par exemple d'une hypoperfusion foetale ou d'une hyperperfusion foetale évoluent de manière connue avec l'âge du placenta. Pour l'ensemble des villosités placentaires, le débit de sang foetal d'une population de foetus et son évolution en fonction des semaines de gestation peuvent par exemple être décrits par le tableau 1 suivant :
Tableau 1
gestation (semaines)Percentile
2,5510255075909597,5
 débit (mL/min)
11 0,50 0,60 0,70 0,90 1,20 1,60 2,10 2,50 2,80
12 0,80 0,90 1,00 1,40 1,80 2,40 3,00 3,50 3,90
13 1,20 1,40 1,60 2,10 2,70 3,50 4,50 5,10 5,70
14 1,90 2,10 2,50 3,10 4,00 5,10 6,40 7,30 8,10
15 2,80 3,10 3,60 4,50 5,70 7,30 8,90 10,10 11,20
16 4,00 4,50 5,10 6,30 8,00 10,10 12,30 13,80 15,30
17 5,60 6,20 7,10 8,70 10,90 13,70 16,60 18,70 20,60
18 7,60 8,50 9,60 11,80 14,70 18,20 22,10 24,70 27,30
19 10,20 11,30 12,80 15,60 19,40 24,00 29,00 32,40 35,60
20 13,40 14,80 16,70 20,40 25,30 31,20 37,50 41,90 46,00


[0098] Le calcul d'un débit physiologique peut par exemple être calculé en fonction de la proportion du placenta irrigué par la solution foetale par rapport à la totalité de la face maternelle du placenta, au regard des débits donnés par le tableau 1. Il est également possible de reproduire une partie des conditions pathologiques du placenta 5 en contrôlant des débits spécifiques de solution foetale f dans le placenta 5. Par exemple, on peut mimer un cas d'hyperperfusion foetale dans le placenta 5. On peut également mimer un cas d'hypoperfusion foetale dans le placenta 5. L'homme du métier sait, en fonction de l'âge du placenta choisir des débits correspondant à une hyperperfusion ou une hypoperfusion.

Mise en contact du placenta avec un composé test



[0099] Le passage d'un composé test C de la solution maternelle vers la solution foetale peut par exemple être étudié, comme cela est décrit dans la suite des étapes d'un exemple de procédé selon l'invention présenté ici. Lors d'une étape 105 de la méthode 100, on met en contact au moins une partie des villosités placentaires irriguées lors de l'étape 104 par une solution foetale f avec une solution maternelle m comprenant au moins un composé test C. La solution maternelle m peut être statique dans la cavité 2 ou en écoulement dans la cavité 2. Le contrôle d'un écoulement de solution maternelle m dans la cavité 2 permet de renouveler localement la concentration en composé test C au voisinage de la face maternelle 6. En effet, les inventeurs ont découvert que la mise en contact de la face maternelle 6 avec la solution maternelle m permettait le passage du composé test C de la solution maternelle m dans le placenta 5. Lors de ce passage, la concentration du composé C dans la solution maternelle m vers le placenta entraîne une diminution de la concentration de composé C dans la solution maternelle m au voisinage du placenta. L'écoulement de la solution maternelle m permet de favoriser le transport de composé C au voisinage de la face maternelle 6.

[0100] Le débit de solution maternelle dans la cavité 2 peut par exemple être compris entre 1 mL.min-1 et 20 mL.min-1, et préférentiellement entre 5 et 10 mL.min-1. Ainsi, il est possible de transporter un composé test C au voisinage de la face maternelle 6 dans des quantités qui permettent de mimer le transport du composé test C par la circulation sanguine maternelle lors de la grossesse.

[0101] Dans un mode de réalisation particulier, il est possible de simuler une hypoperfusion du placenta 5 en choisissant un débit plus faible que le débit permettant de traduire les conditions physiologiques normales d'apport en un composé test C. Préférentiellement, on peut contrôler un débit de solution maternelle m compris entre 1 mL.min-1 et 5 mL.min-1 de manière à simuler l'hypoperfusion. Dans un mode de réalisation particulier, il est possible de simuler une hyperperfusion du placenta 5 en choisissant un débit plus élevé que le débit permettant de traduire les conditions physiologiques normales d'apport en un composé test C. Ainsi, préférentiellement, on peut contrôler un débit de solution maternelle m compris entre 10 mL.min-1 et 20 mL.min-1 de manière à simuler l'hyperperfusion.

[0102] La ou les gammes de débits représentatifs d'une pathologie, par exemple d'une hypoperfusion foetale ou d'une hyperperfusion maternelle évoluent de manière connue avec l'âge du placenta.

Détection du passage d'un composé test



[0103] Lors d'une étape 106 et/ou 107 de la méthode 100, on détecte le passage d'un composé test C de la solution maternelle au travers du le placenta 5.

[0104] Lors de l'étape 106, on détecte le passage transplacentaire d'un composé test C. La détection du composé C peut être mise en oeuvre par plusieurs moyens. On peut par exemple prélever puis analyser un échantillon de solution maternelle m dans la cavité 2 ou depuis un point de circulation fluidique en aval de la cavité 2 quand la circulation de solution maternelle m est ouverte. Par exemple, l'analyse peut être mise en oeuvre par chromatographie en phase liquide. Dans le cas d'une circulation de solution maternelle m en boucle fermée, il est possible de prélever la solution maternelle m à n'importe quel point de la boucle. Un ou plusieurs capteurs chimiques ou biologiques peuvent également être arrangés dans la cavité 2 et/ou dans le réservoir de solution maternelle 15. La détection du composé test C dans la solution maternelle m peut traduire non seulement le passage du composé test C de la solution maternelle m vers le placenta 5 (disparition du composé test C), mais également la réintroduction du composé test C dans la solution maternelle m depuis la solution foetale via le placenta (introduction du composé test C, par exemple rendue possible par l'introduction antérieure du composé test C de la solution maternelle m vers la solution foetale f).

[0105] Le passage du composé test C peut être détecté par prélèvement et analyse de la solution foetale f, ou par détection directe dans le système 1 du composé test C par un ou plusieurs capteurs chimiques ou biologiques arrangés dans la circulation de solution foetale f, par exemple dans le réservoir de solution foetale f.

[0106] Le passage d'un composé test C peut également être étudié en détectant un composé métabolite Cm, issu de la métabolisation du composé test C dans le placenta 5. Lors d'une étape 107, on détecte un composé métabolite Cm dans le système 1. La détection du composé métabolite Cm peut être réalisée par prélèvement de la solution foetale f puis par analyse et/ou par détection directe par des capteurs chimiques et/ou biologiques arrangés dans la circulation de la solution foetale f et/ou de la solution maternelle m.

[0107] Lors d'une étape 108, on détecte un composé marqueur dans la solution maternelle m et/ou dans la solution foetale f. Ainsi, il est possible de valider la possibilité d'un échange transplacentaire après la mise en oeuvre des étapes 101 à 105. On peut préférentiellement normaliser la quantité de composé test C mesurée et/ou la quantité de composé métabolite Cm mesurée par la concentration de composé marqueur mesurée. Ainsi, il est possible d'étudier le passage d'un composé test C ou l'apparition d'un composé métabolite Cm en diminuant l'influence des caractéristiques propres au placenta 5 lors de la mesure, et d'augmenter la reproductibilité des résultats d'étude de passage transplacentaire. Le composé marqueur présente un taux de passage transplacentaire prédéterminé. Ce taux peut être élevé, par exemple compris entre 80% et 100%, préférentiellement entre 90% et 100% et encore plus préférentiellement entre 95% et 100%, ou particulièrement faible, par exemple compris entre 0% et 20%, préférentiellement compris entre 0% et 10% et encore plus préférentiellement compris entre 0% et 5%.

[0108] Dans un mode de réalisation particulier, les composés C et/ou Cm ou les composés marqueurs peuvent également être quantifiés, détectés et/ou localisés dans le placenta ou ses sous-structures.

[0109] Les mêmes étapes peuvent être appliquées à partir de l'étape 105 concernant, mutatis mutandis, l'étude du passage d'un composé test C de la solution foetale vers la solution maternelle.

[0110] Un composé marqueur de passage transplacentaire peut être choisi parmi au moins l'antipyrine, l'insuline, le dextran, le fuzeon (enfuvirtide) et l'AZT.

[0111] Dans un mode de réalisation particulier, la solution maternelle m et/ou la solution foetale peut comprendre un inhibiteur de transporteur placentaire. Ainsi, il est possible d'étudier l'effet de l'inhibition d'un transporteur placentaire prédéterminé sur le transport transplacentaire du composé test C.

Résultats



[0112] En référence à la figure 10, on peut mesurer la cinétique du taux de transfert de l'antipyrine (TTF ATP). Ainsi, il est possible de mesurer le temps au bout duquel l'évolution de la concentration d'un composé mesuré, en l'occurrence l'antipyrine dans la solution maternelle m, est sensiblement nulle et stationnaire. Ce temps correspond à une situation d'équilibre des concentrations d'antipyrine mesurées dans les circulations de solution maternelle m et de solution foetale f.


Revendications

1. Système (1) d'étude du passage ou de la métabolisation transplacentaire ex-vivo d'un composé test (C), comprenant :

- une chambre de réception (3) d'un placenta (5) qui ne présente pas de septa intercotylédonaires définissant des cotylédons,

- un cathéter d'injection (81) adapté pour injecter une solution foetale (f) dans l'artère foetale du placenta et irriguer des villosités placentaires lorsque le placenta est reçu dans la chambre de réception (3),

- un cathéter de collecte (82) adapté pour collecter la solution foetale (f) depuis la veine foetale du placenta, lorsque le placenta est reçu dans la chambre de réception,

caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de mise en contact d'au moins une partie des villosités placentaires irriguées par la solution foetale (f) avec une solution maternelle (m), lorsque le placenta est reçu dans la chambre de réception, ladite solution foetale (f) et/ou ladite solution maternelle (m) comprenant au moins un composé test (C).
 
2. Système selon la revendication 1, dans lequel la chambre de réception (3) du placenta est au moins partiellement définie par une paroi (4) présentant au moins un orifice (9), et dans lequel les moyens de mise en contact des villosités placentaires avec une solution maternelle (m) comprennent une cavité (2) au moins partiellement définie par la paroi (4) et adaptée à contenir la solution maternelle (m), la paroi (4) séparant la cavité (2) et la chambre de réception (3) du placenta, de sorte qu'au moins une partie des villosités placentaires (5) du placenta supporté par la paroi dans la chambre de réception puisse être mise en contact avec la solution maternelle (m) contenue dans la cavité (2) via l'orifice (9).
 
3. Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le diamètre de l'orifice (9) est inférieur à 5 cm et d'au moins 1 cm.
 
4. Système selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la cavité (2) est une chambre de perfusion comprenant une entrée fluidique (10) et une sortie fluidique (11).
 
5. Système selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant une première conduite (12), dans lequel le cathéter d'injection (81) et le cathéter de collecte (82) sont reliés fluidiquement par au moins la première conduite (12), le système comprenant une pompe (14) adaptée pour entraîner un écoulement dans ladite première conduite (12).
 
6. Système selon l'une des revendications 1 à 5, comprenant une deuxième conduite (13) reliée à la chambre de perfusion, l'entrée fluidique (10) et la sortie fluidique (11) étant reliées fluidiquement par au moins la deuxième conduite (13), le système comprenant une pompe (14) adaptée pour entraîner un écoulement dans la deuxième conduite.
 
7. Système selon l'une des revendications 1 à 6, comprenant un placenta (5) qui ne présente pas de septa intercotylédonaires définissant des cotylédons et qui, quand il est d'origine humaine, est un déchet biologique issu d'une interruption volontaire de grossesse ou d'une interruption médicale de grossesse, le placenta étant agencé de manière à présenter une face maternelle (6) présentant des villosités placentaires en regard de la paroi (4), au moins une partie des villosités placentaires étant présentées à la cavité (2) par l'orifice (9).
 
8. Système selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel le système (1) comprend un élément choisi parmi un capteur de pH, un capteur de température, un capteur d'oxygène, un capteur de pression et un moyen de mesure de la concentration du composé test (C) et/ou d'un composé métabolite (Cm) dont le passage transplacentaire est testé.
 
9. Système selon l'une des revendications 1 à 8, comprenant des moyens d'asservissement de la concentration d'un composé de la solution maternelle (m) et/ou de la solution foetale (f) à une valeur consignée.
 
10. Système selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel la cavité présente une ouverture configurée pour permettre un prélèvement de la solution maternelle.
 
11. Méthode (100) ex-vivo d'étude du passage transplacentaire d'un composé test (C) ou de la métabolisation d'un composé test (C) en un composé métabolite (Cm), comprenant les étapes suivantes :

a) fourniture d'un placenta (5) âgé qui ne présente pas de septa intercotylédonaires définissant des cotylédons, présentant une face maternelle (6) et une face foetale (7) et comprenant une artère foetale et une veine foetale,

b) pose d'un cathéter d'injection (81) sur une artère foetale et pose d'un cathéter de collecte (82) sur une veine foetale,

c) perfusion du placenta (5) par injection via le cathéter d'injection (81) d'une solution foetale (f) dans l'artère foetale et récupération via un cathéter de collecte (82) de la solution foetale à partir de la veine foetale, de manière à irriguer des villosités placentaires présentées par la face maternelle (6) du placenta ;

d) mise en contact d'au moins une partie des villosités placentaires irriguées par la solution foetale (f) et présentées par la face maternelle (6) du placenta avec une solution maternelle, ladite solution foetale et/ou ladite solution maternelle comprenant au moins un composé test,

e) détection du passage transplacentaire du composé test (C) et/ou de la métabolisation du composé test (C) en composé métabolite (Cm),

ladite méthode ne comprenant pas l'utilisation d'embryon humain à des fins industrielles.
 
12. Méthode selon la revendication 11, comprenant une étape b') après l'étape b) et avant l'étape c), l'étape b') comprenant la perfusion du placenta (5) par injection via un cathéter (81) au niveau de l'artère foetale d'une solution foetale (f') comprenant un indicateur coloré permettant d'identifier au moins une villosité placentaire irriguée par ladite solution foetale (f').
 
13. Méthode selon la revendication 11 ou 12, caractérisée en ce que la solution foetale et/ou la solution maternelle contient un composé marqueur, ledit composé marqueur présentant un taux de passage transplacentaire prédéterminé.
 
14. Méthode selon la revendication 13, dans laquelle le composé marqueur est l'antipyrine.
 
15. Méthode selon la revendication 13 ou 14, dans laquelle on normalise la quantité de composé test (C) et/ou la quantité de composé métabolite (Cm) détectée lors de l'étape e) par une quantité de composé marqueur mesurée.
 
16. Méthode selon l'une des revendications 11 à 15, dans laquelle la solution maternelle (m) comprend un inhibiteur de transporteur placentaire.
 
17. Méthode selon l'une des revendications 11 à 16, dans laquelle on met en oeuvre l'étape d) en déposant le placenta (5) dans un système selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.
 
18. Méthode selon l'une des revendications 11 à 17, dans laquelle la cavité remplie de solution maternelle (m) est alimentée en ladite solution par une entrée fluidique (10) et vidée en ladite solution par une sortie fluidique (11) afin de créer un écoulement de solution maternelle à un débit compris entre 1 mL.min-1 et 20 mL.min-1.
 
19. Méthode selon l'une des revendications 11 à 18, dans laquelle le débit de solution foetale est compris entre 50 µL.min-1 et 300 µL.min-1.
 
20. Méthode selon l'une des revendications 11 à 19, dans laquelle la solution maternelle et/ou la solution foetale comprend un microorganisme ou un fragment de microorganisme choisi au moins parmi une bactérie, un virus, un organisme unicellulaire et une molécule issue d'une bactérie, d'un virus ou d'un organisme unicellulaire.
 




Dessins













Rapport de recherche


















Rapport de recherche




Références citées

RÉFÉRENCES CITÉES DANS LA DESCRIPTION



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