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Des chercheurs utilisent des nanoparticules d'argile pour transformer les cellules souches en os et en cartilage


Il y a eu beaucoup de bonnes nouvelles concernant les cellules souches ces derniers temps. Qu'il s'agisse d'aider des souris paralysées à marcher ou de réparer des parties du corps endommagées, les gros titres de cette semaine à eux seuls ont été impressionnants.

En effet, la capacité des cellules souches à se transformer en types de cellules spécialisées se révèle très utile en médecine moderne. Mais leurs nombreuses applications présentent un inconvénient.

Leur processus de transformation actuel nécessite l'utilisation de molécules de protéines appelées facteurs de croissance. Jusqu'à présent, cela a entraîné des effets secondaires négatifs, y compris le risque de développement de tumeurs.

Aucun facteur de croissance nécessaire

Maintenant, des chercheurs de l'Université Texas A&M ont publié une étude qui explore une nouvelle classe de cellules souches humaines capables de développer des cellules osseuses ou cartilagineuses lorsqu'elles sont appliquées à des cellules souches adultes, sans l'interférence des facteurs de croissance. L'étude identifie cette nouvelle classe de cellules comme les nanoparticules bidimensionnelles appelées nanosilicates.

La biologiste informatique de Weill Cornell Medicine de l'Université Cornell et auteur correspondant de l'étude, Irtisha Singh, a déclaré que les chercheurs avaient étudié les interactions des nanoparticules avec les cellules souches à l'aide de l'ARN-seq, une technique de séquençage de nouvelle génération.

«RNA-seq prend un instantané de l'activité génique de la cellule à un moment donné. Cela revient à prendre une photo haute résolution pendant le Super Bowl et à identifier la réaction de chaque fan pendant le touché ", a déclaré Singh.

«Cette technique est très sensible pour étudier l'interaction d'une grande variété de nanomatériaux avec les cellules», a ajouté Jake Carrow, doctorant et co-premier auteur de l'étude.

«Grâce à cette combinaison de nanotechnologie et de biologie computationnelle, nous pouvons mieux comprendre comment la chimie, la forme et la taille d’un matériau peuvent contribuer aux fonctions cellulaires.»

Il s'avère que les nanosilicates sont des cellules en forme de graines de lin, seulement 10 millions de fois plus petites, qui peuvent être dirigées pour faire pousser des tissus osseux et cartilagineux à partir de cellules biologiques. Ils sont constitués de couches atomiques de minéraux que l'on trouve couramment dans le corps humain.

Une nouvelle classe de thérapies

Jusqu'à présent, les nanosilicates ont été utilisés dans des domaines tels que l'énergie et l'optique. Désormais, ces nanoparticules pourraient bientôt être également utilisées dans le domaine médical, introduisant ainsi le développement d'une nouvelle classe de thérapies.

Les chercheurs de l’étude disent qu’ils sont bien adaptés à une éventuelle thérapie contre l’arthrose et les blessures orthopédiques. «La capacité de personnaliser une thérapie à un tissu spécifique, simplement en modifiant la teneur en minéraux de la nanoparticule, présente un grand potentiel dans le domaine de l'ingénierie régénérative», a déclaré Lauren Cross, également co-première auteur de la publication.

«Nous pensons que ce nouveau domaine de la« minéralomique »peut fournir une alternative viable par rapport aux traitements actuels existants.»

La recherche, dirigée par le Dr Akhilesh Gaharwar, professeur adjoint au Département de génie biomédical et chef du «Laboratoire inspiré des nanomatériaux et du génie tissulaire», est financée par l'Institut national d'imagerie biomédicale et de bioingénierie. L'étude, intitulée «Changements généralisés dans le profil du transcriptome des cellules souches mésenchymateuses humaines induites par des nanosilicates bidimensionnels», a été publiée dans Proceedings of the National Academy of Sciences.


Voir la vidéo: Alimentation: alerte sur les nanoparticules (Juin 2021).