Alors que les populations vieillissent et que l’arthrose touche plus de 500 millions de personnes dans le monde, développer de nouvelles techniques de réparation et de régénération du cartilage est devenu une priorité. Car l’arthrose entraine immanquablement une perte de mobilité puis d’autonomie. Cette équipe de bioingénieurs de la Singapore-MIT Alliance for Research and Technology (SMART) a développé une nouvelle méthode pour prédire l'efficacité des cellules stromales mésenchymateuses (CSM) pour la réparation du cartilage. La méthode présentée dans la revue PLoS ONE va permettre aux chercheurs d'identifier des lots de cellules plus efficientes et de développer de nouvelles thérapies de régénération du cartilage plus efficaces.
Les cellules stromales mésenchymateuses (CSM) s'auto-assemblent in vitro pour former des motifs ressemblant à des empreintes digitales. Ces empreintes permettent de prédire l’efficacité de ces cellules à réparer le cartilage. La nouvelle méthode analyse donc ces modèles de type empreinte digitale afin de prédire leur capacité à régénérer le cartilage. Cette méthode qui permet d’évaluer le potentiel des CSM en 9 jours seulement est beaucoup plus rapide que la norme actuelle (21 jours).
Identifier les défauts topologiques dans l’autoassemblage des MSC pour prédire leur capacité de régénération
Les CSM sont des agents thérapeutiques prometteurs pour la régénération du cartilage et ont le potentiel de contribuer à la création de nouveaux tissus cartilagineux dans le corps. Auparavant, évaluer le potentiel de ces cellules pour une régénération efficace du cartilage impliquait de les cultiver dans un environnement 3D complexe pendant une longue période de 21 jours. La nouvelle méthode, basée sur un système de culture monocouche 2D plus simple de seulement 9 jours, avec l’imagerie et un logiciel de traitement des images, est donc plus précise et plus rapide.
Un concept innovant car il consiste à observer le comportement collectif des CSM lorsqu'elles sont regroupées plutôt que d'examiner les cellules isolément. Ces modèles collectifs servent de signature distinctive pour la population cellulaire, offrant une méthode potentiellement plus fiable et plus précise pour prédire l'efficacité avec laquelle les cellules collaborent.
Accélérer le développement de thérapies de régénération du cartilage : l’auteur principal, le Dr Ekta Makhija, chercheur au SMART note que « cette nouvelle méthode topologique d’évaluation des cellules souches mésenchymateuses pour la réparation du cartilage représente une avancée significative. Les modèles identifiés, correspondant au potentiel des cellules à s’assembler et à former du cartilage sont des marqueurs fiables pour la régénération du cartilage ».
- Ces modèles collectifs servent de signature distinctive pour la population cellulaire, offrant une méthode potentiellement plus fiable et plus précise pour prédire l'efficacité avec laquelle les cellules collaborent à la régénération du cartilage. Cette approche plus rapide, non destructive et plus simple permet d’évaluer un plus grand nombre de CSM et d’identifier les groupes de cellules les plus efficaces pour les thérapies de régénération du cartilage.
« Un avantage majeur qui permet aux fabricants d'effectuer des tests plus fréquents sur leurs médicaments à base de cellules, garantissant ainsi la sécurité, la pureté et l'efficacité tout au long de la production ».
Source: PLoS ONE 28 March, 2024 DOI: 10.1371/journal.pone.0297769 Topological defects in self-assembled patterns of mesenchymal stromal cells in vitro are predictive attributes of condensation and chondrogenesis
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