Des chercheurs de l'Utah State University utilisent de la soie de ver à soie pour faire pousser des cellules musculaires squelettiques, améliorer les méthodes traditionnelles de culture cellulaire et, espérons-le, conduire à de meilleurs traitements pour l'atrophie musculaire.

Lorsque les scientifiques tentent de comprendre la maladie et de tester des traitements, ils font généralement pousser des cellules modèles sur une surface en plastique plate (pensez à une boîte de Pétri). Mais la croissance de cellules sur une surface bidimensionnelle a ses limites, principalement parce que le tissu musculaire est tridimensionnel. Ainsi, Les chercheurs de l'USU ont développé une surface de culture cellulaire en trois dimensions en faisant croître des cellules sur des fibres de soie enroulées autour d'un châssis en acrylique. L'équipe a utilisé à la fois de la soie de ver à soie indigène et transgénique, ce dernier produit par des vers à soie modifiés avec des gènes de soie d'araignée.

Les soies de vers à soie indigènes ont été utilisées auparavant comme modèles de culture cellulaire en trois dimensions, mais c'est la première fois que la soie de ver à soie transgénique est utilisée pour la modélisation des muscles squelettiques. Elisabeth Vargis, Matthieu Clegg, et Jacob Barney du Département de génie biologique, et Justin Jones, Thomas Harris, et Xiaoli Zhang du Département de biologie ont publié leurs découvertes dans ACS Science et ingénierie des biomatériaux .

Les cellules cultivées sur de la soie de ver à soie se sont avérées imiter plus étroitement le muscle squelettique humain que celles cultivées sur la surface plastique habituelle. Ces cellules ont montré une flexibilité mécanique accrue et une expression accrue des gènes nécessaires à la contraction musculaire. La soie du ver à soie a également encouragé un bon alignement des fibres musculaires, un élément nécessaire pour une modélisation musculaire robuste.

Le muscle squelettique est responsable du déplacement du squelette, articulations stabilisatrices, et protéger les organes internes. La détérioration de ces muscles peut se produire pour une myriade de raisons, et cela peut arriver rapidement. Par exemple, après seulement deux semaines d'immobilisation, une personne peut perdre près d'un quart de sa force musculaire quadriceps. Comprendre comment les muscles peuvent s'atrophier si rapidement doit commencer au niveau cellulaire, avec des cellules cultivées pour mieux représenter la réalité.

"L'objectif primordial de ma recherche est de construire de meilleurs modèles in vitro, " a déclaré Elizabeth Vargis, professeur agrégé de génie biologique à l'USU. "Les chercheurs cultivent des cellules sur ces plateformes 2D, qui ne sont pas super réalistes, mais donnez-nous beaucoup d'informations. Sur la base de ces résultats, ils passent généralement à un modèle animal, puis ils passent aux essais cliniques, où une grande majorité d'entre eux échouent. J'essaie d'ajouter à cette première étape en développant des modèles in vitro plus réalistes de tissus normaux et malades."