Billes souples fluorescentes traversant les canaux de rétrécissement d'une biopuce. Crédit :MPZPM, Salvatore Girardo
Un nouveau, La méthode brevetée appelée Mécanoporation Progressive permet de perturber mécaniquement les membranes des cellules pendant une courte période de temps et de laisser des médicaments ou des gènes à l'intérieur des cellules. De cette façon, les chercheurs peuvent tester de nouvelles thérapies plus facilement qu'auparavant.
Les vaccins modernes tels que ceux contre le Sars-CoV-2 utilisent de minuscules sphères lipidiques pour transporter l'information génétique dans les cellules et permettre au corps de construire une défense immunitaire contre le virus. Une équipe de scientifiques d'Erlangen, Dresde, et Londres a maintenant développé une toute nouvelle méthode pour délivrer très efficacement non seulement des gènes mais aussi des médicaments et d'autres substances dans les cellules.
Les chercheurs du Max-Planck-Zentrum für Physik und Medizin (MPZPM) à Erlangen, l'Université technique de Dresde, et l'Institute of Cancer Research de Londres ont nommé la méthode Progressive Mechanoporation et l'ont maintenant publiée dans la revue scientifique Laboratoire sur puce . Ils ont également déposé un brevet.
Ruchi Goswami et Alena Uvizl faisaient partie d'une équipe de scientifiques dirigée par Salvatore Girardo (Erlangen) et Jörg Mansfeld (Dresde/Londres) qui ont développé la Progressive Mechanoporation. Ils ont construit une biopuce polymère spéciale qui contient une série de microcanaux. Chaque microcanal est plus étroit que le précédent, atteignant enfin une taille plus de dix fois plus fine qu'un cheveu humain. Les scientifiques font passer les cellules par ces canaux, provoquant l'étirement des cellules de plus en plus. L'étirement crée des pores dans leur membrane cellulaire, permettant aux molécules de traverser ces pores et de pénétrer à l'intérieur des cellules. Une fois que les cellules ont traversé les canaux, les pores se referment. Les scientifiques ont démontré que la mécanoporation progressive peut fournir même de très grosses protéines à l'intérieur des cellules. Comme preuve de concept, les scientifiques ont utilisé des anticorps et CRISPR/Cas9, les ciseaux génétiques dont la découverte a conduit à un prix Nobel l'an dernier.
Les cellules sont étirées en passant à travers la nanopuce. Cela crée des pores dans leur membrane cellulaire, permettant aux molécules de traverser et d'entrer à l'intérieur des cellules. Crédit :Ruchi Goswami
Potentiellement une nouvelle procédure de routine pour les hôpitaux
"Le gros avantage de notre méthode est qu'on peut passer jusqu'à 10, 000 cellules par seconde à travers la puce, " explique Salvatore Girardo, leader du groupe de développement technologique et de service Lab-on-a-Chip au MPZPM. À la fois, la méthode est très douce. Par rapport à d'autres techniques, très peu de cellules sont endommagées.
La méthode de mécanoporation progressive pourrait être utilisée dans le développement de médicaments et permettre aux sociétés pharmaceutiques de tester efficacement de nouvelles molécules candidates. En outre, le processus peut être facilement automatisé. Jörg Mansfeld, un chef de groupe de recherche au Centre de biotechnologie (BIOTEC) de TU Dresden et à l'Institut de recherche sur le cancer, Londres, ajoute :"Je peux imaginer qu'à l'avenir, les hôpitaux seront en mesure d'examiner de manière routinière et même de traiter les cellules des patients à l'aide de la mécanoporation progressive. »
