À mesure que la culture cellulaire a gagné en importance dans la recherche, elle a évolué, et l’incubateur a évolué avec elle.

Carl a obtenu sa licence en biologie moléculaire et cellulaire à l’Université de l’Illinois et son master en biotechnologie à l’Université Northwestern. Avant de rejoindre PHCNA, Carl a travaillé dans divers domaines de la recherche biomédicale, notamment la biologie cellulaire et moléculaire, la microbiologie, la cancérologie et le développement de tests de diagnostic clinique. Il a notamment collaboré avec la Faculté de médecine de Northwestern et avec Nanosphere (aujourd’hui Luminex), une entreprise de nanobiotechnologie de l’Illinois.

Q : COMMENT LA CULTURE CELLULAIRE A-T-ELLE ÉVOLUÉ AU COURS DES DERNIÈRES DÉCENNIES ?
R : La culture cellulaire existe depuis plusieurs décennies, sous une forme ou une autre. Historiquement, elle était utilisée dans les modèles de recherche et la R&D du secteur pharmaceutique. Elle évolue depuis de nombreuses années, notamment ces cinq dernières années, avec des outils comme les échafaudages et les cultures cellulaires 3D, qui nous permettent de commencer à imiter les tissus de manière beaucoup plus robuste. À mesure que la culture cellulaire a gagné en importance dans la recherche et les lignées cellulaires primaires – cellules prélevées directement sur une biopsie ou sur un patient et mises en culture –, qui sont fragiles par nature, elle a dû évoluer. Et l’incubateur a évolué avec elle.

Q : QUEL TYPE D’ENVIRONNEMENT EST NÉCESSAIRE POUR MAINTENIR LA CULTURE CELLULAIRE DANS LES LABORATOIRES CLINIQUES ?
R : Les cellules très vigoureuses ont besoin des niveaux standards de 5 % de CO2, de température et d’humidité. En revanche, avec la méthode clinique, il est indispensable de contrôler au plus près la température et les gaz. La puissance, la polyvalence et des environnements contrôlés avec précision (taux de CO2, d’oxygène et de température) deviennent donc d’autant plus importants.

Notre principe fondamental pour la conception des incubateurs est de privilégier la santé cellulaire optimale. J’utilise l’analogie de l’intégration des meilleurs cerveaux et systèmes nerveux, c’est-à-dire d’un microprocesseur ultra-intelligent contrôlant tout, ainsi que de capteurs de haute qualité pour la température, les gaz et autres diagnostics. Ouvrir une porte de l’incubateur perturbe l’environnement idéal pour la cellule, car les gaz s’échappent et la température peut varier. Nous recherchons un système ultra-réactif, capable de reconnaître cet écart de gaz ou de température et d’indiquer en temps réel à ces paramètres le retour à la normale. Il doit détecter un taux de CO2 anormal et le ramener très rapidement sans le dépasser. Il doit également détecter instantanément un écart de température et rétablir la température de la manière la plus uniforme possible. C’est ce concept que nous avons intégré à notre incubateur pour évoluer vers sa dernière version : surveillance, contrôle et rétablissement en temps réel des paramètres de l’incubateur, afin de reproduire fidèlement le corps humain ou animal d’où proviennent ces cellules.

Q : QUELS TYPES D’APPLICATIONS CLINIQUES NÉCESSITENT LES ENVIRONNEMENTS CELLULAIRES LES PLUS CONTRÔLÉS AVEC LA PRÉCISION LA PLUS ÉLEVÉE ?
R : L’implantation d’embryons pour la fécondation in vitro en est un exemple. La thérapie cellulaire CAR-T, pour cibler les tumeurs circulantes et solides, en est un autre. Pour cela, nous prélevons le sang et les cellules immunitaires d’un patient atteint de cancer, les étudions, les manipulons et les réinjectons au patient afin de combattre le cancer. L’incubateur est un élément central de ce processus. La longue période d’incubation est nécessaire pour laisser ces cellules se développer hors de leur environnement naturel. Nous devons donc nous assurer qu’elles sont adaptées aux paramètres. Passant de la recherche au domaine clinique, l’importance de la santé cellulaire tout au long de son parcours, depuis l’extraction chez le patient, en passant par la culture cellulaire et l’incubateur, puis le retour au patient, est considérablement accrue.

Q : OUTRE LE MAINTIEN DES BONS PARAMÈTRES POUR LA CULTURE CELLULAIRE, QUELLES SONT LES AUTRES FONCTIONS DE L’INCUBATEUR ?
R : Outre le contrôle des paramètres cellulaires pendant leur croissance, il est également nécessaire de les protéger de la contamination microbienne et croisée. Les microbes sont partout autour de nous. Ils sont adaptés à la vie dans le monde, sur notre peau et dans nos intestins. Nous coexistons avec ces ennemis naturels de la culture cellulaire ; nous avons donc besoin d’un incubateur capable de les tenir à distance.