Fig. 1 La construction de liaison à la membrane plasmique artificielle. (a) Schéma montrant l'interaction de la fusion suralimentée conjuguée au surfactant polymère [CshA_scGFP][S] avec la bicouche de la membrane cytoplasmique. La structure montre le potentiel de charge de surface, mettant en évidence la forte charge positive (bleu) sur le domaine GFP suralimenté et la charge négative (rouge) sur le domaine globulaire CshA, ainsi que les domaines « catch » et « clamp » de CshA. (b) La structure du polymère anionique tensioactif éthoxylate d'acide glycolique 4-nonylphényl éther (S), qui se complexe électrostatiquement avec la fraction GFP suralimentée. Crédit :Sciences chimiques, accès libre :https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/sc/c9sc02650a#!divAbstract
Dans une première mondiale, les scientifiques ont trouvé une nouvelle façon de diriger les cellules souches vers le tissu cardiaque. Les résultats, dirigé par des chercheurs de l'Université de Bristol et publié dans Sciences chimiques , pourrait radicalement améliorer le traitement des maladies cardiovasculaires, qui cause plus d'un quart de tous les décès au Royaume-Uni.
À ce jour, essais utilisant des cellules souches, qui sont prélevés et cultivés sur le patient ou le donneur et injectés dans le cœur du patient pour régénérer les tissus endommagés, ont produit des résultats prometteurs.
Cependant, alors que ces thérapies cellulaires de nouvelle génération se profilent à l'horizon, des défis importants liés à la distribution des cellules souches sont restés. Flux sanguin élevé dans le cœur combiné à divers « puits tissulaires », " avec lesquelles les cellules circulantes entrent en contact, signifie que la majorité des cellules souches se retrouvent dans les poumons et la rate.
Maintenant, des chercheurs de la School of Cellular and Molecular Medicine de Bristol ont trouvé un moyen de surmonter ce problème en modifiant les cellules souches avec une protéine spéciale afin qu'elles « domicile » dans le tissu cardiaque.
Dr Adam Perriman, l'auteur principal de l'étude, professeur agrégé en Biomatériaux, UKRI Future Leaders Fellow et fondateur de la société de technologie de thérapie cellulaire CytoSeek, expliqué :« Avec les thérapies cellulaires régénératives, où vous essayez de traiter quelqu'un après une crise cardiaque, les cellules vont rarement là où vous voulez qu'elles aillent. Notre objectif est d'utiliser cette technologie pour réorganiser la membrane des cellules, de sorte que lorsqu'ils sont injectés, ils abriteront des tissus spécifiques de notre choix.
Les tiges mésenchymateuses humaines présentent une fluorescence verte après avoir été « peintes » par la protéine de conception. Crédit :Université de Bristol
« Nous savons que certaines cellules bactériennes contiennent des propriétés qui leur permettent de détecter et de « rester » dans les tissus malades. Par exemple, la bactérie orale trouvée dans notre bouche peut parfois causer une angine streptococcique. S'il pénètre dans la circulation sanguine, il peut « revenir » aux tissus endommagés du cœur, provoquant une endocardite infectieuse. Notre objectif était de reproduire la capacité de ralliement des cellules bactériennes et de l'appliquer aux cellules souches."
L'équipe a développé la technologie en examinant comment les cellules bactériennes utilisent une protéine appelée adhésine pour « rester à la maison » dans le tissu cardiaque. En utilisant cette théorie, les chercheurs ont pu produire une version artificielle de liaison à la membrane cellulaire de l'adhésine qui pourrait être « peinte » à l'extérieur des cellules souches. Dans un modèle animal, l'équipe a pu démontrer que cette nouvelle technique de modification cellulaire fonctionnait en dirigeant les cellules souches vers le cœur d'une souris.
Schéma montrant l'interaction de la protéine de conception à la surface de la cellule souche avec la fibronectine cardiaque. Crédit :Université de Bristol
Le Dr Perriman a ajouté :« Nos découvertes démontrent que les propriétés d'autoguidage cardiaque des bactéries infectieuses peuvent être transférées aux cellules souches humaines. nous montrons dans un modèle murin que la protéine adhésine de conception s'insère spontanément dans la membrane plasmique des cellules souches sans cytotoxicité, puis dirige les cellules modifiées vers le cœur après la transplantation. A notre connaissance, c'est la première fois que les propriétés de ciblage de bactéries infectieuses sont transférées à des cellules de mammifères.
"Cette nouvelle technique présente un énorme potentiel pour les sept millions de personnes vivant actuellement avec une maladie cardiaque au Royaume-Uni."
