Les follicules pileux sont des structures complexes qui entourent la racine du cheveu, l'ancrent à la peau et lui donnent sa tenue. En même temps, la zone entre la peau et le follicule offre des conditions optimales pour que les micro-organismes se multiplient sans entrave. Cela conduit souvent à une inflammation chronique du follicule, qui est non seulement douloureuse, mais qui, dans le cas de l'acné inverse, peut également déclencher des maladies secondaires telles que le diabète sucré ou même une septicémie aiguë. Rien qu'en Allemagne, environ 830 000 personnes sont actuellement touchées par cette maladie.
Pour développer avec succès de nouvelles substances actives contre l’inflammation des follicules pileux, il faut des modèles capables de simuler les conditions physiologiques de la peau en laboratoire de la manière la plus réaliste possible. Une équipe dirigée par le professeur Claus-Michael Lehr du HIPS, un site du Centre Helmholtz de recherche sur les infections (HZI) en collaboration avec l’Université de la Sarre, a maintenant développé un tel modèle. En transplantant des follicules pileux humains vivants dans une matrice de collagène au sein d’un échafaudage polymère imprimé en 3D, les chercheurs ont pu reproduire avec succès l’environnement naturel des follicules pileux. « Le modèle présente l’avantage de pouvoir tester de nouveaux candidats médicaments dans le microenvironnement des follicules pileux à un stade précoce de développement sans avoir à recourir à des tests sur les animaux », explique Samy Aliyazdi, premier auteur de l’étude.
Jusqu'à présent, les nouveaux candidats médicaments contre les infections des follicules pileux étaient testés dans des modèles plus simples, comme des follicules pileux humains flottants dans une culture liquide. Cependant, ces modèles ne représentent pas correctement les conditions réelles des patients et ne sont donc pas idéaux pour les études d'efficacité biologique. Grâce au nouveau modèle 3D, les chercheurs ont déjà montré que les nanoparticules pénètrent et se répartissent mieux dans les follicules pileux que dans les cultures de follicules pileux flottants. Les nanoparticules peuvent donc pénétrer profondément dans les follicules pileux et conviennent comme vecteurs de principes actifs. L'équipe de Lehr a également pu montrer que les infections des follicules pileux par le pathogène hospitalier Staphylococcus aureus On pourrait lutter beaucoup mieux contre cette maladie si l’antibiotique rifampicine était « conditionné » dans de telles nanoparticules.
Le modèle 3D de follicules pileux humains décrit surmonte certains des défis associés aux modèles de laboratoire précédents. « Notre modèle fournit une réplication plus réaliste du microenvironnement des follicules pileux humains et peut être cultivé à long terme. Mais nous n'avons pas encore atteint la fin du chemin. Nous devons optimiser davantage les propriétés mécaniques du polymère. Nous prévoyons également d'inclure d'autres types de cellules, tels que les fibroblastes et les cellules immunitaires, pour rendre le modèle encore plus représentatif de la situation du patient », explique Aliyazdi. Un modèle plus complexe de ce type a un grand potentiel pour fournir des informations précoces précieuses sur la viabilité des follicules pileux, le comportement des agents pathogènes et, en fin de compte, la prévisibilité des évaluations d'efficacité et de sécurité des médicaments.
Nos recherches montrent que l'imitation de l'environnement naturel du follicule pileux est essentielle pour évaluer l'efficacité des antibiotiques. Ce modèle pourrait accélérer considérablement le développement de nouvelles thérapies ciblées tout en réduisant le nombre d'études animales nécessaires.
Professeur Claus-Michael Lehr chez HIPS
