Les scientifiques ont trouvé un moyen de créer des tissus oculaires à l’aide de cellules souches et d’impression 3D – dans le cadre de nouvelles recherches qui pourraient conduire à des percées dans le traitement d’une gamme de maladies oculaires dégénératives.
Une équipe de chercheurs du National Eye Institute (NEI), qui fait partie des National Institutes of Health, a imprimé une combinaison de cellules qui forment la barrière hémato-rétinienne externe, un tissu oculaire qui soutient les photorécepteurs sensibles à la lumière de la rétine.
Leur technique fournit un approvisionnement théoriquement illimité de tissus dérivés de patients pour étudier les maladies rétiniennes dégénératives telles que la dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA) – et les utiliser pour mieux comprendre comment traiter ou guérir ces maladies.
«Nous savons que la DMLA commence dans la barrière hémato-rétinienne externe», a déclaré Kapil Bharti, Ph.D., qui dirige la section NEI sur la recherche translationnelle sur les cellules oculaires et souches.
Les scientifiques ont trouvé un moyen de créer des tissus oculaires – dans le cadre de nouvelles recherches qui pourraient conduire à des percées dans le traitement d’une gamme de maladies oculaires dégénératives
«Cependant, les mécanismes d’initiation et de progression de la DMLA vers les stades secs et humides avancés restent mal compris en raison du manque de modèles humains physiologiquement pertinents», a-t-il expliqué dans un déclaration.
La barrière hémato-rétinienne externe de l’œil est constituée de l’épithélium pigmentaire rétinien (EPR), qui est séparé par la membrane de Bruch de la choriocapillaire. La membrane régule la façon dont les nutriments et les déchets sont déplacés entre l’EPR et les choriocapillaires.
Chez les personnes atteintes de DMLA, des dépôts de lipoprotéines appelés drusen se forment à l’extérieur de la membrane de Bruch, l’empêchant de fonctionner correctement.
Près de 20 millions d’Américains souffrent d’une forme de dégénérescence maculaire liée à l’âge. C’est la principale cause de perte de vision chez les Américains de 60 ans et plus. c’est aussi la principale cause de cécité irréversible et de perte de vision dans le monde.
« Nos efforts de collaboration ont abouti à des modèles de tissus rétiniens très pertinents pour les maladies oculaires dégénératives », a déclaré le co-auteur Marc Ferrer, directeur du laboratoire de bioimpression tissulaire 3D au National Center for Advancing Translational Sciences des NIH.
«Ces modèles tissulaires ont de nombreuses utilisations potentielles dans les applications translationnelles, y compris le développement thérapeutique.»
Bharti et ses collègues ont combiné trois types de cellules choroïdiennes immatures dans un hydrogel : les péricytes et les cellules endothéliales, qui sont des composants clés des capillaires ; et les fibroblastes, qui structurent les tissus.
Ensuite, ils ont imprimé le gel sur un échafaudage biodégradable et, en quelques jours, les cellules ont commencé à mûrir en un réseau capillaire dense.
Au neuvième jour, les scientifiques ont ensemencé des cellules épithéliales pigmentaires rétiniennes de l’autre côté de l’échafaudage. Un peu plus d’un mois plus tard, le tissu a atteint sa pleine maturité.
La barrière hémato-rétinienne externe est l’interface de la rétine et de la choroïde, y compris la membrane de Bruch et la choriocapillaire.
Le tissu imprimé avait l’air et se comportait de la même manière que la barrière hémato-rétinienne externe native, selon l’analyse et les tests des chercheurs.
Sous stress induit, le tissu imprimé présentait des modèles de DMLA précoce tels que des dépôts de drusen sous le RPE et une progression vers la DMLA tardive au stade sec.
«En imprimant des cellules, nous facilitons l’échange d’indices cellulaires nécessaires à l’anatomie normale de la barrière hémato-rétinienne externe», a expliqué Bharti.
«Par exemple, la présence de cellules RPE induit des modifications de l’expression génique dans les fibroblastes qui contribuent à la formation de la membrane de Bruch, ce qui a été suggéré il y a de nombreuses années mais n’a pas été prouvé avant notre modèle.»
Les scientifiques ont publié les résultats de leurs travaux aujourd’hui dans Méthodes naturelles.
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