Prof. Dr. Gerald Schwank, Institute for Molecular Health Sciences, EPF Zurich
Les cellules souches permettent au corps humain de s’auto-renouveler en permanence. Présentes en faible quantité dans presque tous les organes de l’être humain, les cellules souches demeurent une énigme pour la science. A ce jour, les principes fondamentaux qui sous-tendent leur capacité à se diviser sans cesse ne sont pas encore compris dans leur intégralité. L’objectif visé par Gerald Schwank et son équipe dans le cadre de leurs recherches est de comprendre ces principes. «Notre laboratoire développe en outre des modélisations organiques en trois dimensions à partir de cellules souches somatiques humaines. A l’aide du génie génétique, nous élaborons des modèles afin de mieux comprendre certaines affections héréditaires telles que la fibrose kystique», déclare Gerald Schwank. Pour leurs recherches, Gerald Schwank et son équipe utilisent des cellules humaines, mais aussi de souris. «Par rapport aux cultures cellulaires unidimensionnelles, les modélisations organiques en 3D, également connues sous le nom d’organoïdes, permettent des analyses plus exactes de l’auto-renouvellement des cellules ou de la régulation génétique conduisant à la différenciation des cellules, car le tissu peut être considéré comme un tout», poursuit Gerald Schwank. Les organoïdes sont des «organes miniatures» dont les fonctions physiologiques sont semblables à celles des vrais organes.
Au cours de ses activités à l’Institut Hubrecht d’Utrecht, Gerald Schwank a pu démontrer que les cellules souches de l’intestin humain pouvaient également survivre à long terme sous la forme d’organoïdes intestinaux. Gerald Schwank explique que «normalement, les cellules souches en culture meurent rapidement». Aujourd’hui, Gerald Schwank et son équipe s’attèlent à rendre possible l’utilisation de modélisations organiques 3D en médecine régénérative. Des cellules souches adultes prélevées sur des patients doivent être réparées et se transformer en organoïdes. Ces organoïdes sont ensuite implantés dans le corps des patients en vue de les traiter. En réparant des organoïdes intestinaux de patients atteints de fibrose kystique à l’aide du système CRISPR/Cas en 2013, Gerald Schwank a prouvé que c’était techniquement possible. Suite à cela, ceux-ci présentaient à nouveau les propriétés physiologiques d’organoïdes intestinaux sains. Gerald Schwank précise que «la prochaine étape est censée indiquer si ces organoïdes intestinaux du modèle animal sont efficaces en thérapie génique».
Gerald Schwank est engagé dans le développement de la première «Swiss Organoid Biobank», un projet de la plate-forme technologique Nexus de l’EPF. Cette plate-forme propose des technologies clés, les outils les plus récents et des possibilités de collaboration dans le domaine de la médecine personnalisée. Gérald Schwank annonce déjà que «grâce à la ‹Swiss Organoid Biobank›, il sera possible à l’avenir de tester des substances prometteuses sur les modélisations organiques en 3D de patients». Il ajoute que «grâce aux propres organoïdes des patients, il est possible de déterminer le médicament le plus efficace pour lui, et donc de lui garantir une thérapie optimale.»
Gerald Schwank est né en 1980 dans la ville autrichienne de Sankt Poelten (Saint-Hyppolite). Il a étudié la génétique et la microbiologie à l’Université de Vienne et a validé sa thèse de doctorat à l’Université de Zurich sous la direction du Prof. Dr. Konrad Basler en 2009. En 2011, après deux années d’études post-doctorales dans le même laboratoire, il a rejoint celui du Prof. Hans Clevers rattaché à l’Institut néerlandais Hubrecht d’Utrecht. Gerald Schwank est professeur assistant de Stem Cell Biology & Disease Modelling à l’EPF de Zurich depuis le mois d’octobre 2014.