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Les microgels minces encapsulent et protègent les cellules thérapeutiques

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Les thérapies à base de cellules, comme celles qui impliquent l'administration de cellules souches, nécessitent un moyen d'encapsuler les cellules dans un emballage protecteur afin qu'elles ne soient pas détruites et emportées par le corps. Il y a eu des tentatives réussies pour contenir des cellules thérapeutiques dans des hydrogels, mais les matériaux résultants étaient encombrants et ne pouvaient pas être administrés par voie intraveineuse.

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Aujourd'hui, les chercheurs du Wyss Institute de Harvard ont mis au point une façon de conditionner des cellules individuelles dans des hydrogels à paroi mince, qui peuvent ensuite être injectés par voie intraveineuse pour accomplir des tâches thérapeutiques. De plus, leur approche a pour résultat que presque toutes les vésicules ont exactement une cellule à l'intérieur, une énorme amélioration par rapport aux tentatives précédentes qui avaient souffert d'une faible efficacité. Et comme édulcorant, les cellules encapsulées qui en résultent peuvent être congelées et décongelées plus tard lorsqu'elles doivent être utilisées dans une procédure, ce qui simplifie grandement le déroulement du travail clinique.

Jusqu'à présent, cette technologie a été testée sur des souris de laboratoire, mais dans leur étude, rapportée dans les Actes de la National Academy of Sciences, les chercheurs de Wyss ont été en mesure d'améliorer considérablement l'efficacité des cellules souches mésenchymateuses délivrées en utilisant cette technique d'encapsulation. C'est probablement parce que les parois minces de l'hydrogel protègent la cellule à l'intérieur, lui donnant le temps de faire son travail, tout en permettant à la cellule d'interagir avec son environnement proche.

"Il s'agit d'une extension passionnante et importante des biomatériaux cellulaires jusqu'au niveau des cellules individuelles, qui peut alors servir à la fois de pierre angulaire précise pour les structures cellulaires plus grandes et de moyen d'étudier le comportement au niveau des cellules individuelles, fournissant un aperçu sans précédent du fonctionnement et des propriétés des cellules ", a déclaré David Weitz, Ph.D., un des principaux chercheurs.

Une annonce du Wyss Institute explique brièvement le processus d'encapsulation :

Comme dans les techniques préexistantes, l'équipe a d'abord enrobé des cellules dans des nanoparticules de carbonate de calcium, une étape qui facilite l'encapsulation cellulaire lorsqu'elle est mélangée à une solution de polymère alginate. Mais pour la première fois avant de mélanger avec une solution de polymère, l'équipe a lavé les nanoparticules qui n'avaient pas adhéré aux cellules à l'aide d'une émulsion eau et huile dans un dispositif microfluidique. Il ne restait plus que des cellules individuelles microgel-encapsulées.

Les chercheurs peuvent déjà emballer des milliers de cellules dans les hydrogels minces en quelques minutes, et si le processus de formation des tissus est encore perfectionné, la nouvelle technique pourrait être une composante de la façon dont les nouveaux tissus seront imprimés une cellule à la fois.

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