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Des scientifiques utilisent des cellules souches pour développer un tissu cérébral 3D fonctionnel


Des chercheurs du monde entier prouvent de différentes manières que lorsque les capacités de modélisation et d'impression 3D et de recherche sur les cellules souches se rejoignent, beaucoup de choses sont possibles. Les développements impliquant l'utilisation de CRISPR, par exemple, révolutionnent la façon dont nous regardons les possibilités de l'édition génique, les scientifiques produisant des travaux qui sont reçus avec éloges et critiques.

Maintenant, une équipe de scientifiques a produit un modèle 3D fonctionnel de tissu cérébral humain. Le but de ce travail était d'ouvrir les possibilités d'approfondir notre compréhension de la façon dont les cellules cérébrales interagiraient dans des cas impliquant à la fois des échantillons sains et anormaux.

Obtenir des résultats cohérents

L'équipe a utilisé des modèles de tissus 3D dans son travail et afin d'éviter lesécueils biologiques associés à l'utilisation de tissus neurologiques (qui sont généralement recueillis auprès de patients après leur expiration, ce qui limite le nombre d'échantillons), ils ont utilisé des cellules souches pluripotentes induites par l'homme (iPSC). Cette décision leur a permis d'atteindre une gamme de résultats beaucoup plus large et plus dynamique.

Cela leur a également offert le moyen idéal de s'appuyer sur des recherches antérieures impliquant des sujets de recherche sur les rongeurs. Dans l'ensemble, des résultats prometteurs ont été obtenus. Des cellules souches obtenues de sujets sains ainsi que celles de patients atteints de la maladie de Parkinson et d'Alzheimer ont été utilisées, l'équipe générant un modèle tissulaire qui leur permettrait de1) observer les niveaux de croissance et d'expression des gènes, et2) évaluer les possibilités de «générer des modèles de tissus cérébraux dérivés des patients».

«Nous avons trouvé les bonnes conditions pour que les iPSC se différencient en un certain nombre de sous-types neuronaux différents, ainsi que des astrocytes qui soutiennent les réseaux neuronaux en croissance», explique l'ingénieur biomédical de l'Université Tufts et co-auteur de l'étude David L. Kaplan.

Un processus complexe

Comme on pourrait l'imaginer, le processus entrepris par les scientifiques est d'une nature très sophistiquée et délicate, comme le dit Kaplan. "Les échafaudages soie-collagène fournissent l'environnement approprié pour produire des cellules avec les signatures génétiques et la signalisation électrique trouvées dans les tissus neuronaux natifs."

Plus important encore, les chercheurs expriment leur optimisme - soutenu par les résultats positifs - quant à l'application future de cette méthode. "Le processus simplifié, en combinaison avec la longévité des cultures, fournit un système qui peut être manipulé pour prendre en charge une variété d'applications expérimentales, y compris l'étude du développement de réseau, de la maturation, de la plasticité et / ou de la dégénérescence."

L'objectif à long terme des chercheurs est d'utiliser cette méthode pour évaluer les cibles médicamenteuses des maladies neurodégénératives. Les maladies incurables et débilitantes - qui incluent la maladie de Huntington, la maladie d'Alzheimer et la maladie de Parkinson, mettent en place un scénario d'effets cumulatifs qui changent radicalement les perspectives et la qualité de vie des patients. C'est pourquoi les recherches innovantes d'équipes comme celle-ci offrent un aperçu d'un futur de possibilités impliquant une détection précoce ou une possible gestion réussie.

Des détails sur l'étude figurent dans un article intitulé "Modèles de réseaux neuronaux humains 3D fonctionnels et durables à partir de cellules souches pluripotentes", publié dans leACS Biomaterials Science & Engineering journal.


Voir la vidéo: Un cœur imprimé à partir de tissu humain (Janvier 2022).