Récemment, une équipe de chercheurs coréens et internationaux a rapporté le développement réussi d’une feuille de cellules de type transfert de tatouage qui peut être directement appliquée sur des surfaces ciblées. Le système de délivrance de feuille de cellules a montré un potentiel prometteur pour faciliter la cicatrisation des plaies cutanées et favoriser la régénération des tissus cutanés, en particulier dans les blessures complexes et larges telles que les brûlures.
Une équipe de recherche de POSTECH dirigée par le professeur Sungjune Jung du Département de science et génie des matériaux, en collaboration avec des chercheurs dirigés par Roisin M. Owens de l’Université de Cambridge et une équipe dirigée par le professeur Jae Ho Kim de l’École de médecine de l’Université nationale de Pusan ont développé un système de livraison de feuille de cellules qui permet le transfert direct d’une feuille de cellules aux tissus ciblés. Les conclusions ont été publiées dans Matériaux avancés.
Les approches traditionnelles de régénération des tissus endommagés impliquent l’injection de suspensions cellulaires. Cependant, cette méthode échoue souvent à assurer une adhérence optimale des cellules injectées aux tissus ciblés, conduisant à des effets régénératifs sous-optimaux. En réponse, un nouveau système de livraison de feuille de cellules a été introduit pour améliorer l’adhésivité cellulaire. Pourtant, les systèmes de feuilles de cellules conventionnels nécessitent le détachement des feuilles de cellules d’une surface déclenchée par des stimuli externes nuisibles afin de délivrer les feuilles aux tissus cibles.
L’équipe conjointe a utilisé un mécanisme de migration cellulaire naturelle entre les surfaces pour développer le premier système de livraison de feuille de cellules au monde. Ce système permet le transfert de feuilles de cellules sur une surface cible avec différentes préférences d’adhésion sans avoir besoin de stimuli externes délétères.
Pour y parvenir, l’équipe a utilisé une membrane de parylène flexible approuvée par la FDA pour une utilisation comme surface de culture cellulaire. La surface de parylène traitée aux UV de l’équipe a démontré à la fois une liaison cellulaire stable pendant la culture et des niveaux adéquats d’adhésivité cellulaire pour un transfert efficace vers un tissu cible.
L’ingénierie des feuilles cellulaires de l’équipe exploite les propriétés migratoires inhérentes des cellules, éliminant ainsi le besoin de stimuli externes et de processus de détachement. Par rapport aux techniques traditionnelles, leur approche offre des niveaux élevés de biocompatibilité, de simplification des processus et de commodité du flux de travail.
De plus, leurs recherches ont démontré pour la première fois que la migration verticale des cellules entre deux surfaces distinctes est faisable, au-delà de la migration horizontale bien connue. L’équipe a appelé ce processus de migration verticale « migration cellulaire interfaciale », qui sert de principe fondamental à la base de leur plate-forme de livraison de cellules.
Les efforts de recherche de l’équipe comprenaient également des démonstrations réussies, via des modèles animaux, de l’efficacité de leur système de feuille de cellules pour différents types de plaies, produisant des résultats de régénération rapides. Sur la base de ces découvertes, l’équipe a proposé le développement futur de feuilles de cellules cultivées en “pansement hydrocolloïde pour cellules vivantes (DuoDERM™),” qui pourrait être personnalisé et appliqué à des plaies complexes. De plus, la technique de feuille de cellules de l’équipe présente la capacité d’empiler plusieurs couches, ce qui permet la fabrication de tissus 3D et l’utilisation de différents types de cellules, facilitant la création de tissus artificiels avec des motifs multicellulaires complexes.
« La recherche représente la première étude à présenter la migration cellulaire 3D entre les surfaces et est sur le point d’élargir considérablement notre base de connaissances en recherche biologique fondamentale », a expliqué le professeur Sungjune Jung qui a dirigé la recherche.
Cette étude a été menée avec le soutien du programme de recherche en milieu de carrière de la National Research Foundation of Korea.
