Première mondiale : des scientifiques israéliens dressent la cartographie numérique d’un foie humain sain

Les résultats de cette recherche évaluée par des pairs et récemment publiée dans la revue Nature, révèlent que le foie humain compte huit zones et non trois, comme on le croyait jusque-là.

« La carte montre clairement la division du travail à l’intérieur du foie humain avec une précision de l’ordre de deux microns », explique au Times of Israel le professeur Shalev Itzkovitz de Weizmann, chercheur principal de l’étude.

Pour mettre ce chiffre en perspective, rappelons que la largeur d’un cheveu humain est d’environ 50 microns.

Grâce à un processus de pointe de séquençage de l’ARN mono-cellulaire, les scientifiques ont analysé simultanément l’activité génétique de milliers de cellules, la cartographie spatiale à haute résolution leur permettant de localiser précisément chaque cellule à l’intérieur du foie.

Grâce à cela, explique Itzovitz, l’équipe a pu dissiper une autre idée reçue en montrant que le foie de la souris et de l’humain ne fonctionnait pas de la même manière.

« C’est une découverte surprenante », souligne Itzkovitz.

Ce tout nouvel atlas va permettre aux scientifiques de ne plus seulement dépendre des modèles murins et de développer des thérapies précises dans des zones spécifiques de façon à traiter les maladies hépatiques, à commencer par la maladie hépatique stéatotique métaboliquement dérégulée, également connue sous le nom de stéatose hépatique.

Le foie humain : un multitâche

Le foie est le plus grand et le plus lourd des organes internes du corps humain. À l’intérieur, se trouvent de minuscules lobules, en forme d’hexagones ou nids d’abeille, qui filtrent le sang, métabolisent les nutriments des aliments et produisent de la bile ainsi que des protéines essentielles.

« Le foie est un organe central pour le métabolisme humain qui remplit pas moins de 500 tâches », souligne Itzkovitz.

Mais toutes les cellules hépatiques ne remplissent pas toutes ces fonctions.

« Le foie fonctionne un peu à la manière d’une colonie de fourmis », explique Itzkovitz. « Il y a une division du travail entre les cellules, tout comme il y en a une entre les fourmis. » Par exemple, certaines fourmis sont spécialisées dans la défense, d’autres dans la production alimentaire et d’autres encore dans le soin aux petits.

« De la même manière, différents sous-types de cellules hépatiques accomplissent des tâches différentes à des endroits distincts », poursuit Itzkovitz.

La première étude approfondie d’un foie humain en bonne santé

Jusqu’à présent, les scientifiques n’avaient pas pu étudier de tissu hépatique humain vivant.

« Les précédentes études s’appuyaient sur des tissus liés à une pathologie, comme le cancer », ajoute Itzkovitz. « Quand on a un cancer, même ailleurs que dans le foie, il est très probable que cela affecte le métabolisme du foie, très différent de celui d’un foie en bonne santé. »

Les chercheurs ont analysé des échantillons de foie provenant de huit donneurs sains âgés de 20 à 40 ans, « donneurs vivants d’organes, souvent donnés à des membres de la famille atteints de maladies hépatiques en phase terminale », explique Itzkovitz. « Cela nous a permis d’établir une véritable base de référence du foie humain sain. »

Les échantillons ont été obtenus grâce à des collaborations avec le Professeur Ido Nachmany et le Professeur Niv Pencovich de Sheba, ainsi qu’avec le Dr Timucin Taner de la Mayo Clinic.

L’auteur principal, le Dr Oran Yakubovsky, est à la fois chirurgien à Sheba et doctorant dans le laboratoire d’Itzkovitz.

Le laboratoire a été touché par un missile iranien tiré sur l’Institut Weizmann en juin 2025. Pourtant, explique Izkovitz, les chercheurs ont pu « sauver des échantillons et mener le travail à terme ».

« Nous sommes passionnés par la science, et nous sommes convaincus d’œuvrer pour le bien de l’humanité : c’est une grande motivation », ajoute-t-il.

Des souris et des foies humains

Ils ont été très surpris de découvrir que le foie humain fonctionnait différemment de celui des souris, des cochons et des vaches, souligne Itzkovitz. Chez la souris, les cellules de la périphérie du foie sont plus actives, sur le plan du métabolisme, que les cellules centrales. Chez l’humain, c’est l’inverse.

« Cette distinction a des implications importantes », assure Itzkovitz. « Les modèles murins sont incroyablement précieux pour étudier la biologie du foie, mais lorsque l’on veut modéliser les maladies du foie, ce sont des différences cruciales qu’il faut garder en tête. »

Un traitement ciblé de la stéatose hépatique

Chez la souris comme chez l’humain, un foie sain développe des lipides, ces composés gras qui assurent la protection et l’isolation des cellules, qu’il brûle pour produire de l’énergie. Cependant, seul le foie humain effectue ce processus dans le lobule interne.

En cas de stéatose hépatique, l’omniprésence de sucre et d’insuline force les cellules du lobule central du foie humain à produire de la graisse à un rythme dont le corps n’a pas besoin.

Jusque-là, la recherche n’avait pas permis de déterminer précisément à quel endroit ces cellules du foie humain produisaient de la graisse, et les médicaments étaient conçus à partir de modèles murins, dont le foie fonctionne différemment.

Les chercheurs vont désormais pouvoir développer des médicaments plus intelligents pour cibler les cellules du lobule interne, sans endommager le reste de l’organe.

« L’étude fournit l’une des cartes les plus claires sur la façon dont le foie humain sain est organisé, ce qui va permettre une bien meilleure compréhension de son fonctionnement normal et le dépistage des pathologies à un stade précoce », souligne Natalie Porat-Shliom, responsable de la section biologie cellulaire et imagerie à l’Institut national du cancer du Maryland.

Porat-Shliom, qui n’a pas pris part à cette étude, explique au Times of Israel que le « principal mérite » de cette étude est de montrer que les tissus utilisés près d’une zone malade « ne sont pas vraiment sains, et que cette découverte pourrait fort bien révolutionner la manière dont les études hépatiques définissent le contrôle et l’interprétation de la biologie des maladies. »

Elle ajoute que l’atlas « est par ailleurs une référence puissante pour développer des diagnostics et traitements plus précis. »

« Avec une cartographie précise, » conclut Itzkovitz, « il pourrait être possible de développer des traitements qui ciblent des zones spécifiques du foie. »