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Des microsphères pour administrer des cellules

L'infarctus du myocarde constitue la cause majeure de décès en Europe. Des chercheurs ont mis au point de nouvelles microsphères servant de véhicules thérapeutiques pour livrer des cellules à l'endroit de l'infarctus.
Des microsphères pour administrer des cellules
L'infarctus du myocarde provoque la formation d'une cicatrice fibreuse et une altération de la fonction cardiaque. La transplantation cardiaque est souvent l'unique solution mais le manque de donneurs d'organes et les complications associées aux traitements immunodépresseurs nécessitent d'autres stratégies.

La thérapie par cellules souches semble être une approche prometteuse pour régénérer le tissu cardiaque à la suite d'un infarctus du myocarde. Néanmoins, les tentatives ont jusqu'à présent échoué à cause de différents facteurs comme un microenvironnement difficile, la mort des cellules injectées qui ne parviennent pas à localiser le tissu, et les contractions du myocarde. La perte cellulaire massive a jusqu'à présent été un obstacle à la thérapie cellulaire.

La portée du projet STEM CELLS COCOONING (Stem cell cocooning for targeted cardiac cell therapy), financé par l'UE, était de stimuler l'efficacité de la thérapie cellulaire en enveloppant les cellules souches de la moelle osseuse dans ses microsphères à base de collagène issues du génie biologique. La logique voulait que ce cocon soutienne la survie cellulaire, promeuve une meilleure adhésion des cellules sur le tissu cardiaque, et protège les cellules de l'environnement hostile après l'infarctus du myocarde.

Dans ce cadre, les chercheurs ont généré des microsphères mixtes composées de collagène et d'alginate, et testé leur capacité à soutenir différents types cellulaires dont des cellules endothéliales artérielles de porc, des cellules souches pluripotentes induites et des cardiomyocytes. La formulation de la microsphère, la taille et la forme ont été définies à l'aide d'une approche de modélisation mathématique, et ajustée en modifiant le débit d'air, le taux de collagène-alginate, et la distance d'entrefer.

Les tests in vivo ont démontré la viabilité cellulaire jusqu'à cinq jours, fournissant une bonne marge thérapeutique pour le traitement de l'infarctus du myocarde. Les microsphères ont également été bien tolérées sans déclencher de réactions immunitaires. Par ailleurs, les scientifiques ont encapsulé le facteur de croissance du fibroblaste (FGF-2) dans les microsphères, qui a été libéré de façon contrôlée et a stimulé la vascularisation.

De façon collective, l'approche STEM CELLS COCOONING aborde la question de la régénération cardiaque à travers une méthode qui associe la livraison cellulaire et les matériaux issus du génie biologique. Le vecteur biomécanique pour administrer efficacement les cellules, et la matrice poreuse biodégradable pour le soutenir physiologiquement et les greffer, ouvrent la voie à une régération du cœur.

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Mots-clés

Microsphère, infarctus du myocarde, thérapie par cellules souches, collagène, FGF-2