Les chercheurs de l'UBC Okanagan ont développé un modèle 3D bio-imprimé qui imite étroitement la complexité du tissu pulmonaire naturel, une innovation qui pourrait transformer la façon dont les scientifiques étudient les maladies pulmonaires et développent de nouveaux traitements.
Le Dr Emmanuel Osei, professeur adjoint à la Faculté des sciences de Barber Irving, affirme que le modèle produit des tissus qui ressemblent étroitement à la complexité d'un poumon humain, ce qui permet un meilleur test des maladies respiratoires et du développement de médicaments.
« Pour mener nos recherches et les tests qui sont nécessaires – où nous étudions les mécanismes de maladies pulmonaires complexes pour finalement trouver de nouvelles cibles médicamenteuses, nous devons être en mesure de créer des modèles comparables aux tissus humains. »
L'équipe de recherche a utilisé une bioink composée de gélatine modifiée par le polymère et d'un polymère appelé diacrylate de polyéthylène glycol à 3D imprimer un hydrogel qui comprend plusieurs types de cellules et canaux pour recréer des vaisseaux, imitant la structure d'une voie aérienne humaine.
Une fois imprimé, l'hydrogel fonctionne un peu comme les propriétés mécaniques complexes du tissu pulmonaire, améliorant la façon dont les chercheurs étudient les réponses cellulaires aux stimuli.
« Notre objectif était de créer un modèle in vitro plus pertinent plus physiologiquement pertinent des voies respiratoires humaines », explique le Dr Osei, qui travaille également avec l'innovation pulmonaire du cœur de l'UBC. « En intégrant les composants vasculaires, nous pouvons mieux simuler l'environnement pulmonaire, ce qui est crucial pour étudier les maladies et tester les thérapies. »
Le Dr Osei explique que lorsque quelqu'un a un cancer du poumon, un chirurgien avec le consentement-CAN du patient, supprimez la section cancéreuse ainsi qu'un tissu pulmonaire normal et fournissent ces échantillons aux chercheurs.
Cependant, un chercheur n'a aucun contrôle sur la quantité de tissu qu'il recevra. Ils pourraient obtenir un petit morceau de tissu qu'ils apportent au laboratoire et ajouter divers produits chimiques pour les tests. Maintenant, avec la biopritation 3D, nous pouvons isoler les cellules de ces tissus donnés et potentiellement recréer des tissus supplémentaires et tester des échantillons pour mener des recherches dans nos laboratoires et ne pas compter ou attendre les tissus contribués. «
Dr Emmanuel Osei, professeur adjoint. Irving K. Barber Faculté des sciences
Publié dans Biotechnologie et bio-ingénierieen collaboration avec MITACS et soutenu par les soins de santé de Providence, l'étude est une étape vers l'évaluation des aspects des maladies pulmonaires telles que les cicatrices et l'inflammation, et pourrait conduire à de futurs remèdes pour diverses maladies.
L'article a détaillé des tests, notamment en exposant le modèle 3D bio-imprimé à l'extrait de fumée de cigarette, permettant aux chercheurs d'observer l'augmentation des cytokines pro-inflammatoires, ou des marqueurs des réponses inflammatoires à la nicotine dans le tissu pulmonaire.
« Le fait que nous ayons pu créer le modèle, puis utilise des déclencheurs particuliers comme la fumée de cigarette, pour démontrer comment le modèle réagira et imitera les aspects de la maladie pulmonaire est un progrès important dans l'étude des mécanismes complexes des maladies pulmonaires qui aideront à étudier comment nous les traitons », explique le Dr Osei.
« Notre modèle est complexe, mais en raison de la reproductibilité et de la nature optimale de la bio-impression, il peut être adapté pour inclure des types de cellules supplémentaires ou des cellules dérivées du patient, ce qui en fait un outil puissant pour la médecine personnalisée et la modélisation des maladies. »
Le Dr Osei note que pour aller de l'avant avec ce travail met son équipe de recherche dans une position unique pour collaborer avec des collègues tels que l'immunobiologie Eminence Research Excellence Cluster, les sociétés de biotechnologie et ceux qui intéressent les modèles bioartificiels.
