Des scientifiques font repousser des cellules rétiniennes en laboratoire grâce à la nanotechnologie : ScienceAlert

Dans le but de lutter contre la principale cause de cécité dans les pays développés, les chercheurs ont recruté la nanotechnologie pour aider à la régénération des cellules rétiniennes.

La dégénérescence maculaire est une forme de perte de vision centrale, qui a d’énormes conséquences sociales, de mobilité et mentales. Elle touche des centaines de millions de personnes dans le monde et sa prévalence augmente.

La dégénérescence est la conséquence de cellules pigmentaires rétiniennes endommagées. Notre corps est incapable de croître et de remplacer ces cellules une fois qu’elles commencent à mourir. Les scientifiques ont donc exploré des méthodes alternatives pour les remplacer ainsi que la membrane dans laquelle elles se trouvent.

"Dans le passé, les scientifiques cultivaient des cellules sur une surface plane, ce qui n'est pas biologiquement pertinent", explique Barbara Pierscionek, biochimiste à l'université Anglia Ruskin.

"Grâce à ces nouvelles techniques, il a été démontré que la lignée cellulaire prospère dans l'environnement 3D fourni par les échafaudages."

Biola Egbowon, scientifique biomédicale à l'Université Nottingham Trent, et ses collègues ont fabriqué ces échafaudages 3D avec des nanofibres polymères et les ont enduits d'un stéroïde pour réduire l'inflammation.

En utilisant une technique appelée électrofilage, qui produit des fibres de taille nanométrique en projetant un polymère fondu à travers un champ à haute tension, l'équipe a pu maintenir l'échafaudage suffisamment fin.

Le polymère polyacrylonitrile utilisé assure la résistance mécanique et le polymère Jeffamine attire l'eau, permettant essentiellement à l'échafaudage synthétique d'agir comme une membrane.

La capacité d’attraction de l’eau du matériau aide les cellules à se lier à l’échafaudage et favorise également leur croissance, mais lorsque l’effet est trop fort, il a également été associé à la mort cellulaire dans des recherches antérieures.

La nouvelle formulation de l'équipe semble être parfaite, car le système augmente la croissance et la longévité des cellules rétiniennes de laboratoire et les maintient viables pendant au moins 150 jours.

"Cette recherche a démontré, pour la première fois, que les échafaudages de nanofibres traités avec une substance anti-inflammatoire telle que l'acétonide de fluocinolone peuvent améliorer la croissance, la différenciation et la fonctionnalité des cellules épithéliales pigmentaires de la rétine", explique Pierscionek.

Des tentatives précédentes ont utilisé du collagène et de la cellulose pour créer un échafaudage similaire, mais Egbowon et son équipe pensent que leur option synthétique sera plus facile à rendre compatible avec notre système immunitaire et plus simple à modifier.

La nouvelle étude a démontré que cette méthode peut maintenir la couche unique requise de cellules rétiniennes en bonne santé, produisant des biomarqueurs qui indiquent qu'elles fonctionnent plus naturellement que ce qui a été découvert lorsqu'elles se développent sur d'autres supports.

Cependant, nous ignorons encore beaucoup de choses sur la viabilité de cette approche pour traiter les patients humains atteints de dégénérescence maculaire.

"Bien que cela puisse indiquer le potentiel de tels échafaudages cellulaires en médecine régénérative, cela ne répond pas à la question de la biocompatibilité avec les tissus humains", préviennent Egbowon et ses collègues dans leur article, car il existe une différence énorme entre la croissance de cellules dans une boîte de Pétri et avoir un substitut tissulaire fonctionnel dans un corps.

D'autres recherches dans ce domaine visent déjà à déterminer si les cellules cultivées en laboratoire peuvent être reconnectées à d'autres types de cellules rétiniennes pour former des unités de tissu fonctionnelles. Une autre tactique consiste à activer les cellules déjà présentes dans les tissus oculaires humains qui régénèrent les cellules rétiniennes d’autres animaux.

Les prochaines étapes de l'équipe consisteront à étudier l'orientation des cellules, qui est importante pour garantir qu'elles peuvent maintenir un bon approvisionnement en sang, avant de pouvoir les tester dans un système vivant.

Cette recherche a été publiée dans Materials & Design.