Une nouvelle façon de développer des cellules souches peut les aider à libérer davantage de protéines de signalisation qu'ils utilisent pour réparer les tissus, améliorant potentiellement les futurs traitements.
Les scientifiques ont développé une technique qui aligne les cellules souches dans une seule feuille, entraînant une augmentation marquée de la sécrétion de protéines de signalisation qui aident à réparer les tissus et à réguler le système immunitaire. La nouvelle approche, décrite dans le journal Matériaux aujourd'hui biopourrait améliorer les traitements à base de cellules souches pour des conditions telles que les maladies cardiaques, les lésions hépatiques et les maladies auto-immunes.
Pour développer les cellules, des chercheurs de l'Université d'Hiroshima, de l'Université Keio et de l'Université médicale des femmes de Tokyo au Japon et de l'Université de l'Utah ont utilisé une surface de culture spécialement conçue qui répond à la température. La surface présente des rayures alternées qui guident les cellules souches pour se développer de manière parallèle, similaire à la façon dont les cellules sont disposées dans les tissus musculaires ou cutanés. En contrôlant la façon dont les cellules s'alignent pendant la croissance, les chercheurs ont pu améliorer leur fonction naturelle.
Les feuilles de cellules souches mésenchymateuses attirent l'attention en tant que médecine régénérative efficace. Par conséquent, nous pensions que si nous pouvions améliorer la fonction des feuilles de cellules souches mésenchymateuses, leur effet thérapeutique pourrait être amélioré. «
Kenichi Nagase, auteur correspondant à l'étude, professeur à la Graduate School of Biomedical and Health Sciences de l'Université d'Hiroshima
Nagase explique que « l'utilisation de boîtes de culture sensibles à la température rayées augmente la quantité de cytokines sécrétées à partir des feuilles ». Lorsque les cellules ont été cultivées sur la surface à motifs, l'équipe a observé une augmentation claire des facteurs de guérison importants, comme le facteur de croissance endothélial vasculaire, le facteur de croissance des hépatocytes et la transformation du facteur de croissance-β.
Les cellules souches mésenchymateuses ont été largement étudiées pour leur potentiel à traiter les blessures ou même les conditions chroniques en raison de leur capacité à soutenir la régénération des tissus. Cependant, lorsqu'ils sont livrés sous forme de cellules individuelles, les cellules souches mésenchymateuses dispersent souvent de manière imprévisible dans le corps et ne restent pas sur le site de la blessure ou de la maladie.
Les chercheurs ont exploré la transformation des cellules en feuilles qui peuvent être transplantées plus directement aux tissus endommagés. Ces feuilles préservent le contact naturel à cellule et la matrice extracellulaire, une structure riche en protéines qui aide à maintenir les cellules ensemble. Cela donne aux feuilles une plus grande durabilité et une fonctionnalité que les cellules livrées en suspension.
La nouvelle technique ne s'est pas révélée interférer avec le potentiel naturel des cellules pour se transformer en autres types de cellules utiles, mais il a changé à quel point ils travaillent efficacement ensemble car la structure semble améliorer la communication et la fonction coopérative.
La surface rayée a été effectuée en utilisant une modification simple des matériaux de culture disponibles dans le commerce, évitant la nécessité de méthodes de nanofabrication coûteuses. Lorsque la température est abaissée, toute la feuille de cellules alignées se détache doucement, ce qui lui permet de transplanter sans dommage.
En améliorant la fonction des feuilles de cellules souches mésenchymateuses, l'équipe espère rendre les traitements plus efficaces et ciblés. Nagase dit que les feuilles de cellules souches mésenchymateuses orientées pourraient être appliquées pour la médecine régénérative. Les feuilles pourraient être particulièrement utiles pour promouvoir la formation des vaisseaux sanguins dans les maladies cardiaques, soutenir la réparation du foie ou moduler les réponses immunitaires dans les troubles auto-immunes, offrant une étape prometteuse vers des thérapies cellulaires plus efficaces et accessibles.
