Un nouveau dispositif qui reprogramme les cellules de la peau pourrait représenter une percée dans la réparation des tissus blessés ou vieillissants, disent les chercheurs.
La nouvelle technique, appelée nanotransfection tissulaire, repose sur un minuscule dispositif qui se trouve à la surface de la peau d’un corps vivant. Un champ électrique intense et concentré est ensuite appliqué à travers l’appareil, ce qui lui permet de délivrer des gènes aux cellules de la peau en dessous – en les transformant en différents types de cellules.
Cela, selon les chercheurs, offre un développement passionnant lorsqu’il s’agit de réparer les tissus endommagés, offrant la possibilité de transformer les tissus d’un patient en un «bioréacteur» pour produire des cellules pour réparer les tissus à proximité ou pour l’utiliser sur un autre site.
« En utilisant notre nouvelle technologie nanochip, les organes blessés ou compromis peuvent être remplacés », a déclaré Chandan Sen, de l’Ohio State University, qui a dirigé l’étude. « Nous avons montré que la peau est une terre fertile où nous pouvons cultiver les éléments d’un organe en déclin ».
La capacité des scientifiques à reprogrammer les cellules dans d’autres types de cellules n’est pas nouvelle: la découverte a recueilli John Gurdon et Shinya Yamanaka le prix Nobel en 2012 et est actuellement en recherche dans de nombreux domaines, y compris la maladie de Parkinson.
« Vous pouvez changer le destin des cellules en y incorporant de nouveaux gènes », a déclaré le Dr Axel Behrens, expert en recherche sur les cellules souches de l’Institut Francis Crick à Londres, qui n’a pas participé à la recherche en Ohio. « Fondamentalement, vous pouvez prendre une cellule de peau et mettre des gènes en eux, et ils deviennent une autre cellule, par exemple un neurone, une cellule vasculaire ou une cellule souche ».
Mais la nouvelle approche, déclare Sen, évite une étape intermédiaire dans laquelle les cellules sont transformées en cellules souches pluripotentes, transformant les cellules de la peau directement en cellules fonctionnelles de différents types. « C’est un processus en une seule étape dans le corps », a-t-il déclaré.
En outre, la nouvelle approche ne repose pas sur l’application d’un champ électrique sur une grande surface de la cellule, ni sur l’utilisation de virus pour délivrer les gènes. « Nous sommes les premiers à pouvoir reprogrammer [cellules] dans le corps sans utiliser de vecteur viral », a déclaré le sénateur.
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La nouvelle recherche, publiée dans la revue Nature Nanotechnology, décrit comment l’équipe a développé à la fois la nouvelle technique et les nouveaux gènes, ce qui leur permet de reprogrammer les cellules de la peau à la surface d’un animal in situ.
« Ils peuvent mettre ce petit appareil sur un morceau de peau ou sur l’autre peau et les gènes vont là-bas, où qu’ils mettent [l’appareil] », a déclaré Behrens.
L’équipe révèle qu’ils ont utilisé la technique sur des souris avec des jambes qui ont fait couper leurs artères, ce qui empêche le flux de sang à travers le membre. Le dispositif a ensuite été mis sur la peau des souris, et un champ électrique appliqué pour déclencher des changements dans la membrane des cellules, permettant aux gènes d’entrer dans les cellules ci-dessous. En conséquence, l’équipe a constaté qu’elles pouvaient convertir les cellules de la peau directement en cellules vasculaires, avec l’effet s’étendant plus profondément dans le membre, en construisant un nouveau réseau de vaisseaux sanguins.
« Sept jours plus tard, nous avons vu de nouveaux navires et 14 jours plus tard, nous avons vu [le flux sanguin] passer toute la jambe », a déclaré le sénateur.
L’équipe a également pu utiliser l’appareil pour convertir les cellules de la peau sur les souris, en cellules nerveuses qui ont ensuite été injectées dans le cerveau de souris qui avaient subi un accident vasculaire cérébral, ce qui les a aidés à se rétablir.
« Avec cette technologie, nous pouvons convertir les cellules de la peau en éléments d’un organe en une seule touche. Ce processus ne prend que moins d’une seconde et n’est pas invasif, et vous êtes en retrait « , a déclaré le sénateur.
La nouvelle technologie, a déclaré Behrens est une étape intéressante, notamment parce qu’elle « évite toutes les questions avec rejet ».
« Il s’agit d’une utilisation intelligente d’une technique existante qui a des applications potentielles, mais un perfectionnement massif est nécessaire », at-il dit, soulignant qu’il existe des techniques chirurgicales standard pour traiter les blocages du flux sanguin dans les membres.
De plus, at-il dit, il est peu probable que la nouvelle technique soit utilisée sur des zones autres que la peau, car la nécessité d’un courant électrique et de l’appareil proche du tissu signifie qu’il faut l’utiliser sur les organes internes nécessitant une procédure invasive.
« Un développement massif [serait] nécessaire pour que cela soit utilisé pour autre chose que la peau », a-t-il déclaré.
Mais Sen et ses collègues disent qu’ils sont espèrent développer la technique plus loin, avec des plans pour commencer les essais cliniques chez les humains l’année prochaine.
La Source: http://bit.ly/2ukattZ
