Pour les 300 000 Américains vivant avec la sclérodermie des maladies immunitaires, de meilleurs traitements ne peuvent pas arriver assez tôt. La maladie rare et parfois mortelle se raidit et cicre les tissus dans des organes comme les poumons, le foie et les reins, ainsi que la peau. Il peut affecter tranquillement une parcelle de peau pendant des années ou tourner rapidement la vie, selon où et à quel point il frappe sévèrement.
Les études traditionnelles en laboratoire et en animaux ne peuvent pas refléter la complexité de la sclérodermie. Mais maintenant, les chercheurs de l'Université Tufts et de la Geisel School of Medicine de Dartmouth ont développé un nouveau modèle de tissu 3D, ce qui donne aux chercheurs un meilleur outil pour comprendre ce qui pousse les cellules tissulaires à violer dans le processus de cicatrices, qui est appelée fibrose. Le nouveau modèle pourrait également conduire à de meilleures prévisions pour lesquelles les traitements pourraient aider les patients.
En utilisant des échantillons de peau et de sang de patients atteints de sclérodermie, l'équipe a cultivé la peau en laboratoire: rosâtre, semblable à des crêpes, de petits disques de tissu qui se répliquent plus pleinement la façon dont la maladie se développe dans le corps. « Au microscope, vous ne pouvez pas distinguer les caractéristiques clés de notre peau cultivée en laboratoire en dehors de la peau réelle », explique Jonathan Garlick, professeur de sciences de translation de base et cliniques à la Tufts University School of Dental Medicine et auteur principal de l'étude.
« En imitant les tissus réels et comment la sclérodermie progresse différemment chez différentes personnes, le modèle de tissu 3D peut aider les scientifiques à développer de meilleurs traitements plus personnalisés. Nous pensons également qu'il peut être adapté à la recherche sur toutes les maladies qui provoquent une fibrose », dit-il.
Publié récemment dans Ingénierie tissulaire: Partie C: Méthodesle modèle est le premier à inclure deux cellules immunitaires clés: les cellules T et les macrophages – les cellules cutanées et tissus conjonctifs dérivées du patient. « Cela rend ce modèle particulièrement puissant, car ces cellules immunitaires poussent le corps à produire des quantités excessives de collagène qui font perdre la capacité de fonctionner normalement », explique Garlick.
Le modèle de tissu 3D préserve également la diversité naturelle des cellules qui façonnent la maladie mais n'est souvent pas capturée dans les modèles de laboratoire traditionnels.
Lorsque nous prenons des cellules d'un patient et les mettons sur un plat en plastique bidimensionnel pour étudier une maladie, qui biaise presque immédiatement ces cellules pour commencer à se développer de manière très homogène. Mais dans le corps, les cellules se développent dans les tissus complexes, où divers types de cellules et l'environnement tissulaire façonnent leur comportement. «
Jonathan Garlick, professeur de sciences de translation de base et clinique, École de médecine dentaire de l'Université Tufts et
Le modèle 3D ressemble et fonctionne comme le tissu réel, dit-il. « Et lorsque nous regardons toute la population de cellules dans un vrai contexte tissulaire, nous préservons les types de cellules plus complexes d'une manière très différente des cellules qui poussent à plat sur le plastique. »
Le nouveau modèle permet aux scientifiques d'isoler les cellules individuelles individuelles du tissu et de regarder quels gènes sont allumés ou désactivés. « En identifiant les gènes actifs dans chaque cellule individuelle, nous pouvons mieux comprendre ce qui entraîne une maladie et aider à déterminer plus rapidement quels patients peuvent bénéficier à partir des thérapies, qu'il s'agisse d'une personne dont la fibrose provoque des cicatrices dans plusieurs organes ou une personne avec juste un patch localisé de peau plus épais », explique Garlick.
Garlick et ses co-chercheurs savent trop bien qu'il n'y a pas de temps à perdre. Ils travaillent en étroite collaboration avec les personnes atteintes de sclérodermie par le biais de leurs groupes de soutien aux patients pour s'assurer que leur recherche de banc reflète les expériences et les priorités de ceux qui vivent avec la maladie.
En fin de compte, l'équipe de recherche espère que les tissus 3D fourniront un moyen beaucoup plus prédictif de tester l'innocuité et l'efficacité de nouveaux médicaments à haut potentiel, combler une lacune de recherche critique dans la vitesse des thérapies du banc au chevet.
« Certains patients atteints de sclérodermes, nous avons des liens solides avec fini par obtenir des greffes de cellules souches. Certains obtiennent des greffes pulmonaires », explique Garlick. « Et chaque année, lorsque nous assurons des promenades de collecte de fonds de la Sclerroderma Foundation, nous voyons des photos et des monuments commémoratifs pour les personnes que nous connaissons dans la communauté qui ont perdu la vie trop tôt dans cette terrible maladie. »
Isha Singh de la Tufts University School of Dental Medicine est le premier auteur. La recherche rapportée dans cet article a été soutenue par le National Institutes of Health Center for Advancing Translational Sciences sous le numéro de récompense UM1TR004398, ainsi qu'une subvention de la National Scleroderma Foundation. Des informations complètes sur les auteurs, les bailleurs de fonds, la méthodologie, les limitations et les conflits d'intérêts sont disponibles dans l'article publié. Le contenu est uniquement la responsabilité des auteurs et ne représente pas nécessairement les opinions officielles des bailleurs de fonds.
