Description du projet
Les champs magnétiques font des merveilles sur les nano-commutateurs et accélèrent la guérison des plaies profondes
Au cours de la décennie passée, de nombreuses preuves sont venus étayer le rôle des réseaux de signaux mécaniques et chimiques dans le contrôle de l’activité cellulaire et la régulation de la réparation des plaies. Exploiter la mécanotransduction, la manière dont les cellules convertissent les stimuli mécaniques en activité électrochimique, constitue un domaine de recherche en pleine expansion dans le domaine de la réparation cutanée. Toutefois, des techniques doivent être élaborées pour transformer des stimuli non-invasifs en signaux cellulaires contrôlés de manière précise dans le temps et l’espace, afin d’accélérer la guérison des tissus profonds. Le projet SIROCCO financé par l’UE exploite les commutateurs magnétiques pour y parvenir. Des nanoparticules magnétiques fonctionnalisées reconnaîtront les cellules ciblées et se fixeront à la surface de la membrane cellulaire. Une fois fixées, elles seront activées par le biais de champs magnétiques, pour induire des voies de signalisation intracellulaire permettant d’améliorer la guérison des plaies, voire même de potentiellement moduler le sort des cellules souches. Ces nano-commutateurs magnétiques pourraient à l’avenir être exploités au sein de nombreux autres canaux et processus pathologiques.
Objectif
It is becoming increasingly clear that successful tissue engineering rests on capitalizing on more comprehensive understanding of mechanotransduction and its implication in skin homeostasis. In fact, the study of mechanotransduction is now a burgeoning research field, helping us to understand how cells respond to mechanical stimuli and convert them into biochemical signals, which in turn sheds light on the remote control of intracellular functions and the treatment of diseases. However, external activation of cellular signalling constitutes an important challenge due to the lack of non-invasive techniques that can be tuned in a spatiotemporal manner at a deep-tissue level. SIROCCO aims to control different pathways related with cutaneous mechanotransduction by using magnetic switchers in order to enhance wound healing. Magnetic nanoparticles functionalized with oriented fragments of proteins will selectively recognize cell surface adhesion receptors (cadherins) present on the membrane of living cells. Once attached to the cellular surface, the MNPs will be activated using external magnetic fields in order to control key intracellular pathways. This ambitious goal will be validated using genetically modified 2D and 3D in vitro models, and the possibility to enhance wound healing and to modulate stem cell fate will be tested. High precision remote control of cellular functions with temporal resolution is an extremely hot topic in tissue engineering. SIROCCO will go well beyond current state-of-the-art for non-invasive actuation of cellular functions in situ and will provide a powerful magnetomechanical transduction tool for mechanotransduction and tissue regeneration. The fundamental scientific advances proposed by SIROCCO are cross-disciplinary since these magnetic nanoswitchers may also find widespread applications in other processes where these pathways are involved, for instance in tumour progression.
Champ scientifique
- natural sciencesbiological sciencesbiochemistrybiomoleculesproteins
- medical and health sciencesmedical biotechnologytissue engineering
- medical and health sciencesmedical biotechnologycells technologiesstem cells
- engineering and technologynanotechnologynano-materials
- medical and health sciencesbasic medicinephysiologyhomeostasis
Programme(s)
Thème(s)
Régime de financement
ERC-STG - Starting GrantInstitution d’accueil
28006 Madrid
Espagne