Une équipe pluridisciplinaire de chercheurs du CNRS, L'INSERM et l'Université Toulouse III – Paul Sabatier ont mis au point un hydrogel qui peut croître, développer et différencier les cellules souches neurales. Ce biomatériau pourrait ouvrir de nouvelles voies pour le développement de modèles cellulaires in vitro de tissu cérébral ou de reconstruction tissulaire in vivo. Cet ouvrage est publié dans Matériaux et interfaces appliqués ACS le 14 mai, 2018.

Bien que nous sachions comment cultiver des cellules sur une surface bidimensionnelle, qui n'est pas représentatif de l'environnement cellulaire réel dans un organisme vivant. Dans le tissu cérébral, les cellules sont organisées et interagissent en trois dimensions dans une structure souple. L'objectif principal des chercheurs était d'imiter ce tissu le plus fidèlement possible. Ils ont développé un hydrogel qui répond à des critères appropriés de perméabilité, rigidité et biocompatibilité; sur ça, ils ont cultivé des cellules souches neurales humaines.

Le N-heptyl-galactonamide est une nouvelle molécule synthétisée par ces scientifiques, qui fait partie d'une famille de gélifiants qui produit généralement des gels instables. Il est biocompatible, a une structure très simple, et peut être fait rapidement, présente donc de nombreux avantages. En travaillant sur les paramètres de formation du gel, les chercheurs du Laboratoire Interactions Moléculaires et Réactivité Chimique et Photochimique (CNRS/Université Toulouse III-Paul Sabatier), Le Centre d'Imagerie Neurologique de Toulouse (INSERM/Université Toulouse III-Paul Sabatier) et le Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes du CNRS ont obtenu un hydrogel stable de très faible densité et de très faible rigidité. À cause de ça, les cellules souches neurales peuvent pénétrer et se développer en trois dimensions dans l'hydrogel. Il dispose également d'un réseau composé de différents types de fibres, certains droits et rigides, d'autres courbés et flexibles. Cette diversité permet aux neurones de développer un réseau de connexions à courte et longue distance comme celles du tissu cérébral.

Ce nouveau biomatériau pourrait donc conduire au développement de modèles de tissus cérébraux tridimensionnels fonctionnant de manière proche des conditions in vivo. À long terme, il pourrait être utilisé pour évaluer l'effet d'un médicament ou pour permettre la transplantation de cellules avec leur matrice pour réparer les lésions cérébrales.