Chercheurs Découvrez comment imprimer des tissus humains
Table des matières:
Si les scientifiques veulent regarder une partie spécifique du corps, ils pourraient bientôt être en mesure d'appuyer sur la touche "Imprimer".
Une équipe de chercheurs dirigée par des scientifiques de l'Université de Californie à San Francisco (UCSF) a mis au point une technique permettant d'imprimer du tissu humain dans un laboratoire.
AdvertisementAdvertisementLe processus permettra aux chercheurs et aux professionnels de la santé d'étudier les maladies et, potentiellement, de compléter les tissus vivants.
Dans une étude publiée dans Nature Methods, les chercheurs détaillent la nouvelle technique baptisée DNA Programmed Assembly of Cells (DPAC).
Les chercheurs utilisent l'ADN monocaténaire comme type de colle cellulaire. L'ADN est glissé dans les membranes externes des cellules, couvrant les cellules dans un Velcro semblable à l'ADN.
PublicitéLes cellules sont incubées et si les brins d'ADN sont complémentaires, les cellules adhèrent, et les cellules liées mènent finalement au tissu.
La clé du tissu personnalisé est de relier les bons types de cellules.
PublicitéPublicitéLire la suite: Votre pharmacie va imprimer votre prescription maintenant »
Test de la technique
Pour tester la technique, les chercheurs ont imprimé des vascularisations ramifiées et des glandes mammaires.
Des cellules mammaires ont été utilisées dans une expérience avec un gène spécifique du cancer.
Les chercheurs ont été surpris de voir que le DPAC travaillait, a déclaré l'auteur principal Zev Gartner, Ph. D., professeur agrégé de chimie pharmaceutique à l'UCSF.
Nous avons été surpris par la capacité d'auto-organisation de nombreux types de cellules que nous avons mises dans les tissus. Zev Gartner, Université de Californie, San Francisco"De plus, nous avons été surpris par la capacité d'auto-organisation de nombreux types de cellules que nous avons mises dans les tissus. "Gartner a dit à Healthline. "Dans de nombreux cas, les cellules humaines primaires ont une capacité remarquable à s'auto-organiser - se positionner correctement - lorsqu'elles sont intégrées dans un tissu ayant une taille, une forme et une composition généralement correctes. "
AdvertisementAdvertisementGartner et son groupe ont l'intention d'utiliser DPAC pour étudier les changements cellulaires ou structurels dans les glandes mammaires qui peuvent conduire à des pannes de tissus comme ceux observés avec des tumeurs métastasantes.
Le cancer n'est qu'une maladie que les chercheurs pourraient étudier en utilisant du tissu imprimé par DPAC.
De plus, avec les cellules produites par DPAC, la recherche peut être réalisée avec des tissus d'une manière qui n'affecte pas les patients.
Publicité"Cette technique nous permet de produire des composants simples de tissu dans un plat que nous pouvons facilement étudier et manipuler", a déclaré le co-chef Michael Todhunter, Ph.D., étudiant diplômé de la recherche Gartner. "Cela nous permet de poser des questions sur des tissus humains complexes sans avoir besoin de faire des expériences sur les humains."
Lire la suite: Un traitement des cellules souches pour réparer le ménisque déchiré»
PublicitéPublicitéUn processus difficile
La copie des tissus semble difficile - et elle l'est
Il s'avère que lorsque la recherche tente de se reproduire la science-fiction, la réalité présente plus que quelques obstacles.
Tout d'abord, pour copier un tissu, les chercheurs ont besoin de tous les différents types de cellules: dans le corps humain, il existe différents types de cellules et blocs de construction à assembler correctement..
Publicité"Pour vraiment copier un tissu, vous devez saisir tous les types de cellules corrects," a déclaré Gartner. "Trouver les matériaux à utiliser comme des échafaudages qui imitent de manière appropriée la matrice extracellulaire trouvée autour de tous les tissus le corps reste un défi. "
Après l'assemblage de l'échafaudage, les chercheurs doivent installer l'équivalent humain du câblage - les vaisseaux sanguins.
PublicitéPublicité"Tissus vasculaires, i. e. L'ajout de vaisseaux sanguins à travers lesquels vous pouvez perfuser les nutriments et les réactifs reste un défi majeur », a déclaré Gartner. «Nous travaillons sur toutes ces approches ou sur des approches éprouvantes développées par d'autres chercheurs. "
Lire la suite: Partie du corps cultivée dans un laboratoire? »
Une mine d'or tissulaire potentielle
Indépendamment des obstacles, les tissus imprimés constituent un véritable trésor.
Le tissu imprimé fonctionnel pourrait être utilisé pour tester comment une personne réagirait à un certain type de traitement. Il pourrait même être utilisé dans les corps humains en tant que tissus humains fonctionnels des poumons, des reins et des circuits neuronaux.
À court terme, les chercheurs utilisent le DPAC pour construire des modèles de maladies humaines afin d'en apprendre davantage sur les maladies en laboratoire.
"Ceux-ci peuvent être utilisés comme modèles précliniques qui pourraient réduire de manière significative le coût du développement de médicaments", a déclaré Gartner. "Ils pourraient également être utilisés en médecine personnalisée, i. e. un modèle personnalisé de votre maladie. Nous utilisons également DPAC pour modéliser ce qui ne va pas dans les tissus humains au cours des étapes clés de la progression de la maladie. Par exemple, lors de la transition du carcinome canalaire in situ (CCIS) au carcinome canalaire invasif du sein. "
Nous prévoyons d'utiliser le DPAC pour tester et évaluer de nouvelles stratégies de construction de tissus et d'organes fonctionnels pour la transplantation. Zev Gartner, Université de Californie, San FranciscoLes applications à long terme pourraient être infinies.
"Nous prévoyons d'utiliser DPAC pour tester et évaluer de nouvelles stratégies de construction de tissus et d'organes fonctionnels pour la transplantation", a déclaré Gartner. "Pour que cela se produise, nous devons comprendre comment les cellules se construisent dans les tissus et comment ces tissus sont entretenus et réparés pendant la fonction normale des tissus et l'homéostasie. "
La différence entre l'utilisation à court terme et à long terme de la technologie comme DPAC est une compréhension de la complexité des tissus. Le corps humain est composé de plus de 10 billions de cellules de différents types. Chacun a un rôle spécifique dans la fonction humaine.
"Si nous pouvons comprendre cela, nous devrions être en mesure de concevoir des approches rationnelles pour la construction de tissus et d'organes de remplacement", a déclaré Gartner."C'est un objectif ambitieux, mais que nous sommes mieux placés pour réaliser des techniques comme DPAC. "
