Des fibroblastes dermiques monocouches ont été cultivés en sphéroïdes, puis les exosomes ont été collectés et délivrés par un injecteur sans aiguille pour le traitement du vieillissement cutané. Crédit :Université d'État de Caroline du Nord
À l'avenir, vous pourriez être votre propre fontaine de jouvence ou au moins votre propre réservoir de réparation de la peau. Dans une étude de validation de principe, Des chercheurs de l'Université d'État de Caroline du Nord ont montré que les exosomes récoltés à partir de cellules de peau humaine sont plus efficaces pour réparer les cellules cutanées endommagées par le soleil chez la souris que les traitements populaires à base de rétinol ou de cellules souches actuellement utilisés. En outre, les exosomes de taille nanométrique peuvent être délivrés aux cellules cibles via des injections sans aiguille.
Les exosomes sont de minuscules sacs (30 à 150 nanomètres de diamètre) qui sont excrétés et absorbés par les cellules. Ils peuvent transférer de l'ADN, ARN ou protéines de cellule à cellule, affectant la fonction de la cellule réceptrice. Dans le domaine de la médecine régénérative, les exosomes sont testés en tant que porteurs de traitements à base de cellules souches pour des maladies allant des maladies cardiaques aux troubles respiratoires.
"Pensez à un exosome comme une enveloppe avec des instructions à l'intérieur, comme une cellule envoyant une lettre à une autre cellule et lui disant quoi faire, " dit Ke Cheng, professeur de sciences biomédicales moléculaires à NC State, professeur au département conjoint de génie biomédical NC State / UNC-Chapel Hill et auteur correspondant d'un article décrivant le travail. "Dans ce cas, l'enveloppe contient des microARN, ARN non codant qui demande à la cellule receveuse de produire plus de collagène. »
Pour tester si les exosomes pourraient être efficaces pour la réparation de la peau, Cheng et son équipe ont d'abord cultivé et récolté des exosomes à partir de cellules de la peau. Ils ont utilisé des cellules de fibroblastes dermiques humains disponibles dans le commerce, les étendre dans une culture en suspension qui a permis aux cellules d'adhérer les unes aux autres, formant des sphéroïdes. Les sphéroïdes ont ensuite excrété des exosomes dans les médias.
"Ces structures 3-D génèrent plus de procollagène - des exosomes plus puissants - que ce que vous obtenez avec l'expansion cellulaire 2-D, " dit Cheng.
La peau des souris traitées avec des exosomes (à droite) présentait des rides moins profondes après exposition aux UV que celles des souris non traitées (à gauche). Barre d'échelle, 100 µm. Crédit :Adapté de ACS Nano 2019, DOI :10.1021/acsnano.9b0438
Dans un photoage, modèle de souris nue, Cheng a testé les exosomes 3-D cultivés sous forme de sphéroïdes contre trois autres traitements :crème rétinoïde; exosomes cultivés en 2D ; et les exosomes de cellules souches mésenchymateuses (CSM) dérivées de la moelle osseuse, un traitement anti-âge populaire à base de cellules souches actuellement utilisé. L'équipe a comparé les améliorations de l'épaisseur de la peau et de la production de collagène après le traitement. Ils ont constaté que l'épaisseur de la peau chez les souris traitées par exosomes 3-D était 20 % meilleure que chez les souris non traitées et 5 % meilleure que chez les souris traitées par MSC. En outre, ils ont trouvé 30% plus de production de collagène dans la peau traitée avec les exosomes 3-D que dans la peau traitée MSC, qui était le deuxième traitement le plus efficace.
"Je pense que cette étude montre le potentiel des exosomes 3-D à être utilisés dans les traitements anti-âge de la peau, " dit Cheng. " Il y a deux avantages majeurs aux traitements des exosomes par rapport aux traitements conventionnels :un, vous pouvez utiliser des cellules de peau de donneur de n'importe qui pour cultiver et récolter ces exosomes - ce ne sont pas des cellules, vous ne courez donc pas le risque d'être rejeté. Et deux, le traitement peut être administré sans aiguille - les exosomes sont suffisamment petits pour pouvoir pénétrer dans la peau par pression, ou des méthodes d'injection par jet.
« Notre espoir est que les gens puissent éventuellement « mettre en banque » des échantillons de peau et y revenir, ou utiliser des traitements d'exosomes de donneurs qu'ils peuvent s'administrer eux-mêmes. Nous pensons que ce travail est une étape importante vers la potentialisation de futurs essais cliniques humains dans la prévention et le traitement du vieillissement cutané."