La technologie de nanotransfection tissulaire peut servir de dispositif d’administration non viral, topique et d’édition de gènes, selon la recherche

Le Centre de médecine et d’ingénierie régénératives de l’Indiana (ICRME) de la faculté de médecine de l’Université de l’Indiana abrite la technologie de médecine régénérative par nanotransfection tissulaire (TNT) qui permet la reprogrammation fonctionnelle des tissus dans le corps vivant. L’année dernière, des chercheurs de l’ICRME ont publié des articles sur la fabrication du matériel de la puce de silicium TNT 2.0 en Protocole Nature. Aujourd’hui, leurs recherches démontrent pour la première fois que le TNT peut servir de dispositif d’administration non viral, topique et d’édition de gènes.

Le TNT est un dispositif peu invasif qui peut reprogrammer la fonction tissulaire dans le corps vivant en appliquant des impulsions d’étincelles électriques inoffensives pour délivrer des gènes spécifiques d’intérêt à la peau.

L’administration à base de TNT peut permettre l’édition de gènes spécifiques aux cellules. Votre peau contient des milliers de gènes et, dans les plaies chroniques, de nombreux gènes clés sont réduits au silence par la méthylation de l’ADN. La technologie d’édition de gènes basée sur le TNT peut supprimer cette barrière.”

Chandan K. Sen, PhD, auteur correspondant, titulaire de la chaire J. Stanley Battersby et professeur émérite de chirurgie, directeur de l’ICRME à l’IU School of Medicine et directeur exécutif du Indiana University Health Comprehensive Wound Care Center

Dans cette étude, une méthylation à l’échelle du génome a été observée dans le tissu des plaies chroniques des patients. Ceci a été reproduit dans un modèle murin expérimental. L’édition de gènes spécifiques aux cellules à base de TNT a sauvé la cicatrisation des plaies. Les résultats ont été publiés récemment dans le Journal d’investigation clinique.

Des études antérieures sur l’application de TNT ont rendu compte du sauvetage des jambes blessées, de la neuropathie diabétique, du nerf écrasé et du cerveau affecté par un accident vasculaire cérébral. C’est la première fois que la méthylation du promoteur des gènes est reconnue comme une barrière critique à la cicatrisation des plaies. Dans cette étude, les chercheurs de l’ICRME ont découvert que la méthylation de P53 et le silençage génique constituaient une barrière essentielle à la transition épithéliale-mésenchymateuse (EMT) de la plaie cutanée, un mécanisme nécessaire pour fermer les plaies cutanées. La déméthylation non virale spécifique aux kératinocytes du gène P53 basée sur le TNT a sauvé l’EMT et a permis la fermeture de la plaie.

Les plaies chroniques peuvent entraîner des complications graves et parfois mortelles dues à une abondance de tissus mourants et nécrotiques, comme la cellulite, l’amputation des membres inférieurs et la septicémie. On estime que le traitement des plaies chroniques coûte au système de santé américain 28 milliards de dollars par an, ce qui amplifie la nécessité de tester de nouveaux traitements pour prévenir l’amputation, sauver des vies et réduire les coûts des soins de santé.

« Inspiré par des observations chez des patients souffrant de plaies chroniques, ce travail a franchi une étape importante en soulignant la nécessité de désactiver les gènes au site de la plaie », a déclaré le premier auteur Kanhaiya Singh, PhD, professeur adjoint de chirurgie et chercheur à l’ICRME.

Cette étude a été soutenue par l’Institut national du diabète et des maladies digestives et rénales, le département américain de la Défense et le programme INCITE de Lilly Endowment.