Une illustration montre comment, sur six semaines, du haut jusqu'en bas, un hydrogel développé à l'Université Rice facilite le remodelage des tissus. Le processus commence par une infiltration cellulaire suivie d'une vascularisation, innervation et dégradation lente de l'hydrogel au fur et à mesure qu'il est remplacé par des tissus sains. Crédit :Groupe de recherche Hartgerink
Parfois, lorsque vous êtes investi dans un projet, vous ne remarquez pas des choses qui s'avèrent importantes.
Les chercheurs du laboratoire Rice du chimiste et bio-ingénieur Jeffrey Hartgerink ont eu une telle expérience avec les hydrogels qu'ils ont développés comme échafaudage synthétique pour administrer des médicaments et encourager la croissance des cellules et des vaisseaux sanguins pour de nouveaux tissus.
Faire cela, ils testaient souvent les gels en les infusant avant injection de petites molécules bioactives, cellules ou protéines. Ce qu'ils n'ont pas réalisé jusqu'à récemment, c'est que l'hydrogel lui-même a des qualités thérapeutiques importantes.
Le laboratoire rapporté dans le journal Elsevier Biomatériaux qu'un hydrogel particulier, un peptide multidomaine auto-assemblant (MDP) avec la séquence d'acides aminés K2(SL)6K2, est en effet bioactif.
Une fois que Hartgerink et son équipe ont commencé à enquêter sur le phénomène, ils ont découvert que même sans additifs, leur MDP est rapidement infiltré par les cellules hôtes, provoque une réponse inflammatoire temporaire, ne développe pas de capsule fibreuse, soutient l'infiltration d'un réseau vasculaire mature et recrute des fibres nerveuses.
« Nous avons été surpris de trouver cet effet puissant dans ce que nous avions auparavant considéré comme un peptide de contrôle, " dit Hartgerink. " Il s'est avéré que, la structure et la chimie inhérentes à ce peptide, malgré sa simplicité, entraîne une forte réponse biologique."
Des tests ont montré que les implants sous-cutanés, la gauche, d'un hydrogel développé à l'Université Rice a encouragé la croissance des vaisseaux sanguins et des cellules alors que de nouveaux tissus remplaçaient le gel dégradant. Crédit :Groupe de recherche Hartgerink
L'hydrogel, qui peut être délivré à l'aide d'une seringue, est conçu pour se dégrader sur six semaines et laisser des tissus sains. Parce que les peptides sont conçus de bas en haut pour imiter leurs homologues naturels, le laboratoire a découvert qu'ils créent un environnement optimal pour les propres systèmes du corps afin d'encourager la guérison.
Les chercheurs ont rapporté la réponse inflammatoire naturelle lorsqu'une substance étrangère comme un hydrogel est introduite dans un système et attire des cellules qui sécrètent des protéines impliquées dans l'infiltration cellulaire, dégradation de l'échafaudage, vascularisation et innervation. Des tests sur hydrogel injecté ont montré une augmentation « statistiquement significative » de la présence de cytokines connues pour provoquer une réponse inflammatoire, ainsi qu'une augmentation des agents anti-inflammatoires, les deux sont restés stables après le troisième jour et pendant deux semaines.
Cette, Hartgerink a dit, indique que l'hydrogel semble exploiter la capacité innée du corps à guérir lorsqu'il passe d'un environnement pro-inflammatoire à un environnement pro-guérison.
« Comme nous l'avons finalement découvert, ce peptide d'exception permet à l'organisme de se soigner seul, mais avec un coup de pouce important, " a-t-il dit. " Nous pensons que l'étape clé est la première, et très rapide, infiltration cellulaire. Une fois ces cellules sur place, ils produisent tout ce dont ils ont besoin pour une réponse régénérative impressionnante, y compris l'angiogenèse et la neurogenèse."
Hartgerink a déclaré que le laboratoire poursuivait l'application du peptide pour la cicatrisation des ulcères diabétiques.
