Le cancer du cerveau est difficile à contenir et résiste souvent aux méthodes de traitement conventionnelles. Prédire le comportement des cellules tumorales nécessite une meilleure compréhension de leur mécanisme d'invasion. Maintenant, des chercheurs de l'Université de Fukui, au Japon, ont utilisé des nanofibres à haute densité qui imitent le microenvironnement du cerveau pour capturer ces cellules tumorales, ouvrant la porte à de nouvelles solutions thérapeutiques pour le cancer du cerveau agressif.

Notre corps guérit ses blessures en remplaçant essentiellement les cellules endommagées par de nouvelles cellules. Les nouvelles cellules migrent souvent vers le site de la blessure, un processus connu sous le nom de migration cellulaire. Cependant, une migration cellulaire anormale peut également faciliter le transport et la propagation des cellules cancéreuses dans le corps. Le glioblastome multiforme (GBM) est un exemple de tumeur cérébrale hautement invasive qui se propage par migration des cellules tumorales. La fréquence à laquelle ces cellules tumorales se propagent et se développent rend inefficaces les méthodes conventionnelles d'élimination des tumeurs. De plus, des options telles que la radiothérapie et la chimiothérapie sont nocives pour les cellules saines et provoquent des effets indésirables. Afin de développer des stratégies thérapeutiques améliorées, une compréhension précise du mécanisme d'invasion des cellules GBM est nécessaire.

Une autre stratégie de traitement envisagée consiste à capturer les cellules tumorales en migration. Il s'avère que la migration cellulaire est dictée par la structure et l'orientation de la matrice extracellulaire (ECM) - structures fibreuses entourant les cellules. En concevant des structures similaires de géométries souhaitées, il est donc possible d'exercer un contrôle sur le processus de migration.

Maintenant, dans une étude publiée dans ACS Applied Bio Materials , des chercheurs de l'Université de Fukui, au Japon, ont conçu une plate-forme basée sur des nanofibres qui ressemblent à l'ECM pour examiner leur effet sur les cellules GBM. "Nous avons fabriqué une feuille nanofibreuse dans laquelle la densité des fibres change progressivement d'un bout à l'autre en utilisant une technique appelée" électrospinning "et réalisé une expérience de culture de cellules tumorales cérébrales", explique le Dr Satoshi Fujita, qui a dirigé l'étude.

Les chercheurs ont observé des distinctions claires dans le mouvement des cellules dans les nanofibres de différentes densités. Ils ont découvert que les fibres plus denses favorisaient la formation de grappes d'adhérences focales dans les cellules, ce qui entraînait une migration cellulaire plus lente.

Profitant de cette corrélation négative entre le mouvement cellulaire et la densité des fibres, les chercheurs ont pu contrôler et diriger la migration des cellules en concevant une feuille nanofibreuse avec des densités variables par étapes. En disposant les fibres dans une configuration de densité élevée à faible, ils ont pu limiter le mouvement des cellules car la plupart d'entre elles étaient capturées dans les zones à haute densité. En revanche, une configuration de densité faible à élevée a eu l'effet inverse et a encouragé la migration.

De plus, ils ont remarqué que les espaces entre les zones entravaient la migration cellulaire, entraînant le piégeage des cellules dans les zones à haute densité. Cette migration à sens unique a été observée pour la première fois et les chercheurs l'ont baptisée piégeage cellulaire, du nom des pièges à poissons et insectes qui font voyager leurs proies dans une seule direction avant de les piéger.

"L'étude démontre la faisabilité de capturer les cellules migrantes à l'aide de nanofibres électrofilées qui imitent le microenvironnement du cerveau", commente le Dr Fujita.

L'équipe est enthousiasmée par les perspectives d'avenir de sa plateforme à base de nanofibres. « Il est disponible pour la conception de matériaux d'échafaudage, qui sont à la base de la médecine régénérative, en combinaison avec diverses technologies de traitement des fibres et de traitement de surface des matériaux. Cela pourrait conduire au développement d'applications pratiques des médecines régénératives », explique le Dr Fujita. , "En outre, il peut être utilisé comme technologie de traitement des supports de culture pour une production efficace de médicaments biologiques, notamment des protéines, des anticorps et des vaccins." + Explorer plus loin

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