Les scientifiques ont découvert une nouvelle façon de reproduire le pouvoir régénérateur des cellules souches en laboratoire, ce qui pourrait conduire à des traitements puissants pour les blessures et les maladies.

Dans un nouvel article publié dans la revue ACS Nano , Le Dr Catherine Berry et le professeur Matthew Dalby de l'Institute of Molecular Cell and Systems Biology de l'Université de Glasgow, décrire comment ils ont pu créer et contrôler des faisceaux de cellules souches de la moelle osseuse qui agissent comme les cellules souches dans le corps, Ces faisceaux de cellules sont capables de guérir des blessures dans des modèles d'os et de cartilage cultivés en laboratoire.

Les cellules souches mésenchymateuses sont produites naturellement dans le corps et ont la capacité unique de se développer, ou « différencier », dans de nombreux autres types de cellules, comme l'os, du cartilage ou des cellules graisseuses. Ils ont un potentiel énorme pour une utilisation en médecine mais ils sont difficiles à cultiver correctement en laboratoire, car lorsqu'ils sont stockés à l'extérieur du corps, ils se différencient spontanément et au hasard.

Dans le corps, cependant, ils attendent dans la moelle osseuse jusqu'à ce qu'une demande de régénération leur soit imposée. Puis, ils se transforment en types cellulaires matures pour réparer l'os, cartilage, ligament ou tendon autour d'eux.

En utilisant des cultures sphéroïdes 3D plutôt que des techniques de croissance cellulaire 2D standard, les chercheurs ont montré qu'elles peuvent faire croître des cellules souches et les empêcher de se différencier sur une période prolongée.

Pour y parvenir, ils ajoutent des nanoparticules magnétiques à chaque cellule souche. Puis, à l'aide d'un simple aimant, ils ont construit des masses sphériques d'environ 10, 000 cellules souches, juste assez grand pour voir à l'œil nu, en quelques heures seulement. Lorsqu'il est placé dans un gel mou, semblable à la consistance de la gelée de moelle osseuse, ces boules de cellules restent sous forme de cellules souches sur de longues périodes de culture, sans différenciation indésirable

Prochain, les chercheurs ont placé les cultures de sphéroïdes 3-D à côté de modèles de plaies de laboratoire de cartilage, os et ligaments. Lorsque le paquet de cellules souches a été placé à côté de la zone blessée, ils sont rapidement redevenus actifs, migré vers le tissu lésé, et ont commencé à se différencier de la même manière qu'ils le feraient dans le corps humain pour guérir une blessure.

Ainsi que pour comprendre la régénération du système musculo-squelettique, les minuscules modèles de cellules souches de la moelle pourraient être utilisés pour tester des médicaments conçus pour activer les cellules souches et avoir des applications au-delà des os, réparation du cartilage et des ligaments.

Docteur Catherine Berry, de l'Institut de biologie moléculaire des cellules et des systèmes de l'Université, a déclaré :« C'est une découverte vraiment passionnante, qui utilise une méthode assez simple et abordable pour cultiver et maintenir des cellules souches prêtes à guérir les tissus.

"Bien que cet article porte sur nos recherches sur l'utilisation de ces cellules souches avec des os et du cartilage, nous commençons déjà à travailler avec des partenaires du Paul O'Gorman Leukemia Research Center et du Beatson West of Scotland Cancer Center pour étudier le potentiel d'utiliser cette technique pour lutter contre la leucémie et le cancer du sein.

"Les deux maladies peuvent cacher des faisceaux de cellules cancéreuses dans la moelle osseuse qui dorment pendant des années avant de redevenir actives, provoquant des cancers secondaires souvent très difficiles à traiter, Il se peut que les changements dans l'activité des cellules souches mésenchymateuses soient liés à l'activation des cellules cancéreuses.

"Nous sommes impatients d'explorer comment nous pouvons utiliser notre technique pour mieux comprendre comment les cellules souches communiquent avec d'autres cellules et ce que nous pouvons faire pour utiliser les cellules souches plus efficacement en médecine."

Le papier, intitulé 'Un Quiescent, Modèle de niche de moelle osseuse de cellules souches mésenchymateuses par ingénierie tissulaire sensible à la régénération par lévitation magnétique', est publié dans la revue ACS Nano .