La maladie de Sjögren (Sjo) est une épithélite auto-immune ciblant notamment les cellules épithéliales salivaires (CES). Les CES jouent un rôle dans la xérostomie et dans le maintien de l’inflammation. Ainsi, l’étude des CES et de leur interaction avec les cellules immunitaires est fondamentale pour la compréhension de la maladie. Les modèles de souris ne reproduisant pas parfaitement les maladies humaines, notre objectif était de développer un modèle ex vivo d’organoïdes de glandes salivaires (OGS) de patients Sjo.

Les biopsies de glandes salivaires accessoires (BGSA) de patients Sjo et de contrôles avec syndrome sec ont été dissociés puis encapsulés dans une matrice extracellulaire (Matrigel®) et cultivés en expansion (EXP) dans un milieu spécifique pour la culture à long terme. Les OGS étaient ensuite différenciés (DIF) dans un milieu spécifique, d’abord en Matrigel® puis en plaque 96 puits à faible adhérence. Les OGS ont été caractérisés par microscopie optique, histologie, RT-qPCR et RNA sequencing. Les « swelling assays » ont été capturés par vidéomicroscopie (Incucyte SX5).

Nous avons inclus 13 Sjo et 15 contrôles. L’expansion à long terme était comparable dans les deux groupes, avec une durée moyenne de culture de 3,3±1,7 mois. Les OGS se différentiaient dans les deux groupes, formant des structures d’allures acinaires et ductales, et acquérant des marqueurs épithéliaux acinaires – AQP5, amylase, Mist1 (p<0,05) – et ductaux – CK5, CK7 (p<0,05) (Figure 1A-B). On observait toutefois une morphologie altérée des organoïdes différenciés chez les Sjo, avec moins de formation de structure canalaires ramifiées. Nous avons alors analysé le profil transcriptomique des OGS de Sjo et retrouvé un enrichissement des voies de signalisation en rapport avec les interférons (IFN) de type I et II, témoignant une signature IFN persistante chez les patients Sjo malgré la culture prolongée en l’absence de stimulation IFN (Figure 1C). Nous avons ensuite évalué la fonction des OGS. Exposés à des stimuli inflammatoires par le Poly(I :C) et l’IFNα, les OGS étaient capables de produire des cytokines pro-inflammatoires, telles que BAFF, CXCL10 et IL-7. Nous avons ensuite évalué la fonction sécrétoire des OGS en les exposant à un agoniste cholinergique, la pilocarpine (« swelling assay »). Les OGS répondaient à la stimulation en grossissant, témoignant d’une réponse salivaire. Les OGS de Sjo répondaient significativement moins bien à la pilocarpine que les contrôles à 25μM (p<0,001) et 50μM (p<0,01) (Figure 1D). Du fait de la signature IFN des OGS de Sjo, nous avons évalué l’impact d’une inhibition de JAK/STAT par le tofacitinib (anti-JAK1/3) sur la réponse cholinergique, comme preuve de concept. Nous avons observé une amélioration de la réponse cholinergique chez les patients Sjo (p<0,05) après 24h d’exposition, témoignant d’une possible réversibilité de cette altération par le ciblage de la voie JAK/STAT (Figure 1E).

Nous avons établi un modèle ex vivo de culture à long terme OGS de Sjo à partir de BGSA de petites tailles prélevées chez des patients à visée diagnostique, avec différentiation organotypique et fonctionnalité du tissu initial. Les OGS de Sjo reproduisaient le phénotype de la maladie, avec une morphologie altérée, une signature IFN persistante et une fonction altérée. La prochaine étape consistera à intégrer les cellules immunitaires au système pour mieux modéliser la maladie. Ce modèle permettra de mieux comprendre la maladie et d’évaluer l’effet de nouvelles thérapeutiques sur la fonction salivaire.