Depuis des décennies, les chercheurs tentent de recréer en laboratoire l’environnement du cerveau humain. Cet environnement, appelé matrice extracellulaire, joue un rôle crucial dans la croissance et la communication des cellules nerveuses. Les modèles existants, souvent basés sur des matériaux biologiques ou dérivés d’animaux, peinaient à reproduire les subtilités de cette architecture. Les capacités étaient limitées, car les cellules ne s’organisaient pas de manière fidèle à la réalité. Dans une nouvelle étude parue dans la revue Advanced Functional Materials, des bioingénieurs de l’Université de Californie à Riverside, aux États-Unis, affirment avoir réalisé un exploit majeur dans ce domaine.
Une nouvelle plateforme
Concrètement, Prince David Okoro, auteur principal de l’étude, et ses collègues ont développé une nouvelle plateforme fibreuse baptisée BIPORES (Bijel-Integrated PORous Engineered System). En utilisant celle-ci, ils sont parvenus à changer la donne en proposant une solution entièrement synthétique qui ne comporte pas de protéines animales encore moins de revêtements biologiques. Cette percée repose en grande partie sur l’utilisation d’un matériau connu sous le nom de polyéthylène glycol (PEG). Il s’agit d’un polymère neutre largement utilisé en médecine.
Une avancée d’une grande importance
Jusqu’ici, le PEG était considéré comme peu propice à la culture cellulaire. Et pour cause, les cellules glissaient littéralement sur sa surface. Pour résoudre ce problème, les chercheurs de l’université américaine se sont basés sur une approche inspirée des bijels (bicontinuous interfacially jammed emulsion gels). En recourant à des nanoparticules de silice et à une ingénierie microfluidique, ils ont transformé le PEG en une structure poreuse capable de soutenir la croissance neuronale de manière stable. Il faut savoir que la force du système BIPORES réside dans son réseau de pores interconnectés. Ces cavités favorisent la circulation des nutriments, de l’oxygène et l’évacuation des déchets.
Une architecture qui imite la biologie
Le matériau a été testé dans les laboratoires de l’Université de Californie à Riverside. Au cours de cette phase, l’équipe a remarqué que des cellules souches neuronales s’étaient fixées solidement au PEG. De plus, elles ont formé des connexions actives, imitant le comportement des neurones dans un cerveau réel. D’après les universitaires, cette réalisation est d’une importance capitale en permettant notamment de mener des études poussées pour observer la maturation des cellules et comprendre les mécanismes des maladies neurodégénératives ou encore des traumatismes cérébraux.
L’invention de ce tissu pourrait donc accélérer le développement de nouveaux médicaments tout en respectant les principes éthiques. La possibilité de reproduire fidèlement les comportements cellulaires ouvre également la voie à des thérapies régénératives révolutionnaires. Plus d’infos : onlinelibrary.wiley.com. Que pensez-vous de cette étude qui permet de reproduire l’environnement du cerveau ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .
