Le McKinsey & Company Scientific Award récompense une recherche dans le domaine de l’ingénierie tissulaire

Julia Siminska-Stanny est Aspirante FNRS à l’ULB. Elle est récompensée pour sa thèse en ingénierie tissulaire, un domaine qui consiste à développer en laboratoire des tissus biologiques destinés notamment à la recherche et à la mise au point de nouveaux médicaments.

Le McKinsey & Company Scientific Award, décerné par le FNRS, récompense chaque année une chercheuse ou un chercheur dont la thèse de doctorat démontre une forte pertinence sociétale et économique, ou encore une applicabilité pratique particulièrement marquante.

Julia Siminska-Stanny répond à nos questions.

Votre thèse porte sur le domaine de l’ingénierie tissulaire. Pourriez-vous expliquer en quoi consistent vos recherches et quelles sont les principales découvertes que vous avez réalisées?
Ma thèse s’intéresse à une limitation majeure de l’ingénierie tissulaire : l’absence de réseaux vasculaires fiables et perfusables. Mes recherches portent sur la conception de modèles réalistes in vitro capables de reproduire certaines fonctions vasculaires essentielles dans des conditions contrôlées. J’ai étudié plusieurs stratégies de biofabrication ainsi que des encres biomatériaux à base d’hydrogels, allant de l’extrusion coaxiale à l’impression assistée par la lumière et à l’impression volumétrique, afin de créer des structures souples, mécaniquement stables, perfusables et compatibles avec des cellules humaines.
Ces travaux nous permettent de mieux comprendre que la géométrie des structures et les conditions d’écoulement ne sont pas de simples paramètres techniques : elles influencent activement le comportement des cellules. Dans cette perspective, les structures conçues par ingénierie peuvent non seulement servir de support aux cellules, mais également permettre d’étudier les mécanismes biologiques qui régulent la formation et le fonctionnement des tissus.

Quelles applications concrètes pourraient découler de vos recherches ?
Mes recherches, depuis mon doctorat jusqu’à mes travaux postdoctoraux actuels, visent à développer une nouvelle génération de modèles in vitro permettant d’étudier les mécanismes spécifiques aux tissus et aux organes dans des conditions plus contrôlées et plus proches de la physiologie humaine.
Par exemple, ces modèles peuvent être utilisés pour étudier la délivrance de médicaments et leur diffusion à travers une interface vasculaire imprimée en 3D, afin de mieux comprendre l’influence du flux sanguin et de l’architecture tissulaire sur ces processus. Ces plateformes peuvent également être appliquées à la modélisation de maladies, notamment pour analyser comment la proximité des vaisseaux sanguins ou les gradients d’oxygène peuvent influencer le comportement des cellules cancéreuses et potentiellement les processus métastatiques.

Le McKinsey & Company Scientific Award récompense des projets démontrant une forte pertinence scientifique, sociétale et économique. En quoi vos recherches répondent-elles à ces critères ?
Mon projet de doctorat contribue à une meilleure compréhension de la manière dont des modèles de tissus vascularisés peuvent être conçus et fabriqués grâce aux nouvelles stratégies d’impression et de structuration 3D, notamment des réseaux de canaux ramifiés de différents diamètres, à la fois mécaniquement robustes et riches en informations biologiques.
Sur le plan sociétal, ces recherches répondent au besoin de développer des systèmes d’évaluation plus représentatifs de la physiologie humaine et s’inscrivent dans la transition plus large vers des approches de recherche alternatives aux modèles animaux.
Sur le plan économique, elles répondent à une réelle inefficacité du développement préclinique : les plateformes de test actuelles mobilisent encore d’importantes ressources et du temps, car de nombreux médicaments qui semblent prometteurs lors des premières étapes échouent ensuite au cours des essais cliniques. Ces nouveaux modèles permettent d’évaluer plus précocement et de manière plus pertinente le comportement des médicaments dans des environnements proches des tissus mous humains, contenant des lignées cellulaires humaines ou des cellules dérivées de patients, contribuant ainsi à une prise de décision préclinique plus fiable.

Que représente ce Prix pour vous, tant sur le plan personnel que pour la poursuite de vos recherches et votre carrière scientifique ?
Pour moi, ce prix représente une reconnaissance importante de recherches situées à l’interface entre les biomatériaux, la biofabrication et l’ingénierie tissulaire translationnelle. Il m’encourage également à poursuivre mes travaux sur le développement de modèles précliniques prédictifs. Je continue de travailler sur cette thématique au sein du groupe de la Professeure Stride à l’Université d’Oxford, où j’étudie la délivrance de médicaments assistée par ultrasons dans des plateformes vasculaires soumises à des conditions d’écoulement physiologiquement pertinentes. Ce dispositif nous permet d’observer au microscope des échantillons mimant des tissus tout en ajustant précisément les paramètres ultrasonores, offrant ainsi un niveau de contrôle difficilement accessible avec les études animales. Relier les paramètres de traitement à des réponses in vitro mesurables pourrait contribuer à rendre l’optimisation thérapeutique plus rationnelle et plus personnalisée. Recevoir ce prix constitue également une reconnaissance précieuse du travail, de la persévérance et de l’engagement scientifique qui ont permis la réalisation de ce projet.