Silly Putty pourrait-il aider à traiter les troubles neurologiques?

Il semble peu probable que Silly Putty - un jouet de moulage pour enfants - puisse s’avérer utile dans le monde médical. Mais de nouvelles recherches de l'Université du Michigan suggèrent qu'un ingrédient clé utilisé dans Silly Putty peut transformer les cellules souches embryonnaires en cellules de la moelle épinière plus efficaces.

L’équipe de recherche, dont Jianping Fu, professeur de génie mécanique à l’Université du Michigan (U-M), estime que ces découvertes pourraient déboucher sur de nouveaux traitements des troubles neurologiques tels que la sclérose latérale amyotrophique (maladie de Lou Gehrig), la maladie de Huntington ou la maladie d’Alzheimer.

Les cellules souches ont le potentiel de se développer en plus de 200 types différents de cellules dans le corps. En raison de leur polyvalence, les chercheurs étudient de plus en plus l'utilisation des cellules souches pour traiter de nombreuses conditions médicales.

Nouvelles médicales aujourd'hui ont récemment fait état de la création d'un «mini c?ur» utilisant les cellules souches des patients, ce qui pourrait contribuer à améliorer le traitement des personnes dont le flux sanguin est altéré. Dans une étude plus récente, les chercheurs ont créé le premier modèle de cellules souches pour le trouble bipolaire qui pourrait conduire à de nouveaux traitements pour la maladie.

Mais comme dans toute recherche médicale, les scientifiques cherchent toujours des moyens d'améliorer les techniques existantes. L'équipe U-M souhaitait voir si elle pouvait améliorer la façon dont les cellules souches sont transformées en d'autres types de cellules - un processus connu sous le nom de «différenciation».

Les surfaces en peluche stimulent la croissance des cellules souches

L'équipe a évalué si un ingrédient appelé polydiméthylsiloxane - un silicone qui confère à Silly Putty sa capacité d'étirement inhabituelle - pourrait améliorer l'efficacité de la différenciation des cellules souches embryonnaires.

En utilisant ce composant, les enquêteurs ont développé des "tapis ultra-fins". Ils les décrivent comme des surfaces ajustables sur lesquelles les cellules souches peuvent se développer. Ils ont pu ajuster la "post" hauteur et la rigidité des surfaces de croissance. Ils disent que les poteaux plus courts ont une texture plus rigide, semblable à un tapis industriel, tandis que les poteaux plus hauts sont plus mous, comme un tapis en peluche.

Lorsque les chercheurs ont développé des cellules souches embryonnaires sur des surfaces en peluche, ils ont découvert que les cellules se transformaient en cellules nerveuses beaucoup plus rapidement et plus souvent que les cellules souches qui poussaient sur des surfaces de type industriel.

L'équipe a également constaté que les colonies de cellules de la moelle épinière - neurones responsables du mouvement musculaire - qui poussaient sur des surfaces en peluche étaient dix fois plus grandes et quatre fois plus pures que celles cultivées sur des surfaces de type industriel ou des plaques traditionnelles.

Commentant les résultats, le professeur Fu déclare:

"C'est extrêmement intéressant. Pour réaliser des applications cliniques prometteuses des cellules souches embryonnaires humaines, nous avons besoin d'un meilleur système de culture capable de produire de manière fiable plus de cellules cibles fonctionnant bien. Notre approche constitue un grand pas en avant. contrôler les signaux environnementaux mécaniques. "

Potentiel de développement de thérapies de remplacement cellulaire

En plus de ces résultats, les chercheurs ont découvert que les cellules de la moelle épinière développées sur des surfaces en peluche présentaient des comportements électriques similaires à ceux des neurones présents dans le corps humain.

De plus, l'équipe a identifié une voie de signalisation appelée Hippo / YAP, qui régule ces comportements électriques. Hippo / YAP joue également un rôle dans le contrôle de la taille des organes et la prévention de la croissance tumorale.

"Nos travaux suggèrent que les signaux physiques dans l'environnement cellulaire sont importants dans la structuration neuronale, un processus où les cellules nerveuses deviennent spécialisées pour leurs fonctions spécifiques en fonction de leur emplacement physique dans le corps", explique le professeur Fu.

Les chercheurs disent que leur étude, récemment publiée dans la revue Matériaux naturels, est le premier à relier directement les signaux physiques à la différenciation des cellules souches embryonnaires humaines, plutôt qu’aux signaux chimiques.

En collaboration avec des médecins de la faculté de médecine de l'UM, le professeur Fu et ses collègues utilisent maintenant cette nouvelle technique de croissance de cellules souches pour développer de nouveaux traitements pour les patients atteints de la maladie de Lou Gehrig - une maladie qui tue les neurones moteurs paralysie.

"Le professeur Fu et ses collègues ont mis au point une méthode innovante de génération de neurones moteurs à haut rendement et de grande pureté à partir de cellules souches", explique le professeur Eva Feldman de la faculté de médecine U-M. "Pour la SLA (maladie de Lou Gehrig), de telles découvertes fournissent des outils pour modéliser la maladie en laboratoire et pour développer des thérapies de remplacement cellulaire."

Nouvelles médicales aujourd'hui ont récemment rapporté une étude détaillant comment les cellules souches peuvent être cultivées sans utiliser de cellules humaines ou animales.

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