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Régénération Du Muscle Chez La Souris

Dans un article publié dans le numéro actuel de la revue Création de tissus, une équipe de scientifiques a réussi à régénérer le tissu musculaire fonctionnel chez la souris. Cette découverte pourrait ouvrir la voie à de nouvelles thérapies cliniques pour traiter les personnes souffrant de traumatismes musculaires majeurs.
L’équipe de recherche du Worcester Polytechnic Institute (WPI) et de CellThera, une entreprise privée du Centre des sciences de la vie et du génie biologique du WPI, ont appliqué une nouvelle technique pour manipuler les cellules musculaires humaines matures microparticules de biopolymère. Les chercheurs ont retiré une grande partie du muscle de la jambe d'une souris, en plaçant les fils dans la plaie et ont constaté qu'avec le temps, les fils et les cellules ont restauré la fonction normale du muscle.
À leur grande surprise, les chercheurs ont découvert que les microtubes, qui étaient simplement utilisés comme support pour les cellules humaines reprogrammées, semblaient en fait accélérer le processus de génération en recrutant des cellules musculaires de souris progénitrices. Cela indique que ces microbilles peuvent à elles seules servir d’outil thérapeutique pour traiter les traumatismes musculaires majeurs.
L'auteur Raymond Page, professeur adjoint de génie biomédical chez WPI et directeur scientifique de CellThera, a annoncé: "Nous sommes satisfaits des progrès de ce travail et, franchement, nous avons été surpris par le niveau de régénération musculaire obtenu."
L'étude en cours fait partie d'un programme pluriannuel financé en partie par des subventions des National Institutes of Health. Le programme de recherche avancée du Département de la Défense des États-Unis (DARPA), qui soutient également l’étude, encourage le développement de nouvelles technologies et de nouveaux traitements pour les personnes souffrant de blessures graves ainsi que de pertes de membres.
Chez les mammifères, les muscles squelettiques sont capables de réparer les petites blessures causées par un effort excessif ou un traumatisme mineur, car ils ont la capacité de se réparer en recrutant des cellules progénitrices musculaires (c.-à-d. restaurer le muscle. La première priorité de l'organisme dans le traitement des blessures graves consiste cependant à endiguer le saignement, ce qui entraîne une formation rapide de tissu cicatriciel au niveau de la plaie, qui annule toute réparation musculaire.
Dans la présente étude, l’équipe WPI / CellThera a tenté d’empêcher la formation de cicatrices et de stimuler la repousse musculaire en utilisant une combinaison de deux technologies uniques.
La première méthode avait été développée plus tôt par l'équipe pour reprogrammer des cellules cutanées humaines matures sans utiliser de virus ou de gènes supplémentaires (Cloning, Stem Cells. 21 juillet 2009). Bien que les cellules reprogrammées expriment des gènes de cellules souches et se multiplient en grand nombre, elles ne se différencient pas en tissus spécifiques. La seconde méthode appliquée par les scientifiques consistait à utiliser des micropuces de biopolymères comme support pour les cellules. Les microthreads, environ l'épaisseur d'un cheveu, sont constitués de fibrine, une protéine qui aide à la coagulation du sang. Elle a été développée par George Pins, professeur agrégé de génie biomédical au WPI.
Les chercheurs ont prélevé une partie du muscle de la jambe antérieure du tibia chez plusieurs souris, car les lésions de ce muscle n'empêchent pas les souris de marcher, mais elles affectent la mobilité du pied chez certains animaux. Les plaies des autres souris étaient remplies de faisceaux de microthreads contenant des cellules musculaires humaines reprogrammées.
Ils ont observé une importante cicatrisation au site de la lésion sans restauration de la fonction musculaire chez les souris non traitées, tandis que ceux qui avaient été implantés avec les cellules reprogrammées ont développé de nouvelles fibres musculaires et ont développé très peu de cicatrices. Un examen à la semaine 10 suivant l'implantation a montré que le muscle antérieur du tibial régénéré fonctionnait avec presque autant de force qu'un muscle non blessé.
Les cellules implantées étant prélevées sur le muscle humain, les scientifiques ont supposé que la majorité du muscle régénéré était également composé de cellules humaines. Cependant, à leur grande surprise, ils ont découvert que la majorité des nouvelles fibres musculaires étaient constituées de cellules de souris. Ils ont émis l'hypothèse que les microthreads de fibrine, qui sont semblables à la composition et à la forme des fibres musculaires, pourraient stimuler la migration des cellules progénitrices de la souris dans la plaie et commencer à restaurer le tissu. Les chercheurs croient qu'ils peuvent également empêcher la réponse inflammatoire naturelle qui conduit à la cicatrisation suite à une blessure majeure.
Ce résultat insoupçonné indique que seuls des microbilles de fibrine pourraient être utilisés seuls pour le traitement de traumatismes musculaires majeurs. La recherche sur l'amélioration de la régénération avec des cellules humaines reprogrammées se poursuit.
Les auteurs concluent:

"La contribution des microtubes de fibrine à la cicatrisation des plaies ne doit pas être sous-estimée. Bien que cela permette d’améliorer les techniques d’administration cellulaire, elle suggère que les microtubes de fibrine ont un potentiel énorme pour réduire la fibrose , plus complètement, la capacité des microbilles uniquement et déterminer à quel point une thérapie cellulaire combinatoire est nécessaire pour une restauration fonctionnelle complète des tissus. "

Écrit par Petra Rattue

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