Réimaginer le traitement des maladies cardiovasculaires avec les fibroblastes

Le domaine passionnant de la transition mésenchymateuse-endothéliale (MEndoT), bien que controversé, est un domaine de recherche qui pourrait transformer radicalement notre approche du traitement des maladies cardiovasculaires. Pour cela, il est essentiel de comprendre le rôle potentiel des fibroblastes - un type de cellule connu pour son rôle dans l'homéostasie des tissus et les maladies - dans la formation de nouveaux vaisseaux sanguins. Le kit universel d'assemblage pour la migration cellulaire d'Oris s'est avéré être un outil essentiel dans ce voyage de découverte.

Le potentiel des fibroblastes dans l'ingénierie tissulaire

Des recherches fascinantes ont été menées sur la capacité de différenciation endothéliale des fibroblastes pulmonaires humains, en particulier les cellules MRC-5. L'objectif des chercheurs était d'étudier si ces fibroblastes pouvaient devenir des cellules endothéliales (CE) - les cellules mêmes qui jouent un rôle dans la formation de nos vaisseaux sanguins. Les cellules ont été cultivées au-dessus ou à l'intérieur d'un hydrogel de Matrigel. En réponse à des signaux angiogéniques, ces fibroblastes se sont transformés en réseaux capillaires et, à des concentrations plus élevées, ils ont même envahi le Matrigel, formant des sphéroïdes semblables à des cellules souches qui ont poussé pour former des réseaux de tissu conjonctif en 3D.

Cette découverte constitue une étape importante dans le domaine de l'ingénierie tissulaire vasculaire. La possibilité de créer des greffons vasculaires biocompatibles capables de croître, de se remodeler et de se réparer dans le corps du patient change la donne. Cependant, il reste des obstacles importants à franchir. Le processus de prélèvement de CE autologues - cellules du corps du patient - est techniquement difficile, et la source limitée et la capacité de prolifération de ces cellules rendent le processus encore plus ardu. Le potentiel des fibroblastes à se transformer en CE pourrait permettre de surmonter ces difficultés.

Le rôle des tests d'invasion cellulaire

Pour approfondir cette question, les chercheurs ont utilisé l'outil d'évaluation de la qualité de l'eau. Kit d'assemblage universel de migration cellulaire Oris pour étudier l'invasion des cellules MRC-5. Cet outil a permis de découvrir le comportement des fibroblastes au sein de la matrice Matrigel.

La méthode utilisée par le chercheur pour étudier l'invasion cellulaire à l'aide du kit Oris Universal Migration est la suivante :

" Chaque plaque de 96 puits du kit contenait des bouchons d'ensemencement cellulaire (2 mm de diamètre) permettant de créer une zone de détection au centre de chaque puits. Les puits de la plaque à 96 puits ont été recouverts de 50 μL/puits de Matrigel® dilué (100μg/mL). La plaque a été placée dans un incubateur à 37° C, 5% CO2 pour permettre au matériau biomatrix de polymériser pendant 2 heures afin d'étudier l'invasion des cellules MRC-5. Après 2 heures, la plaque a été retirée de l'incubateur à 37° C et des bouchons d'ensemencement cellulaire ont été placés. Un puits sans Cell Seeding Stopper a servi de contrôle positif. Des cellules MRC-5 (100 μL/puits, stock de 100 000 à 400 000 cellules/mL) ont été ensemencées dans chaque puits de la plaque. La plaque ensemencée contenant les Oris™ Cell Seeding Stoppers a été incubée dans une chambre humidifiée (37°C, 5% CO2) pendant une nuit pour permettre l'attachement des cellules. Une fois les cellules attachées aux matrices, les espaceurs ont été retirés. Le milieu a été retiré et les puits ont été lavés avec 100 μL de PBS stérile. Après le lavage, 100 μL de milieu de culture ont été ajoutés et la plaque cellulaire a été refroidie à 4° C pendant 5 min. La couche supérieure de la matrice a été préparée sur la glace en diluant du Matrigel®, 4-8 mg/mL. 50μL de la couche supérieure de Matrigel® ont été ajoutés. L'ajout des deux couches de Matrigel™ a permis de s'assurer que le test mesure l'invasion, par opposition à la migration de la cicatrisation en 2D. La plaque cellulaire a ensuite été placée à 37° C pour que la couche supérieure de la biomatrice se polymérise. Après 30 min, 100 μL/puits de milieu supplémentaire ont été ajoutés à chaque puits et la plaque a été incubée dans une chambre humidifiée (37° C, 5% CO2) pour permettre l'invasion des cellules. Les cellules ont été examinées au microscope après 24, 48 et 72 h pour surveiller la progression de l'invasion. Trois expériences biologiques indépendantes ont été réalisées pour l'analyse statistique à l'aide du test t de Student. Les images prises ont été quantifiées par WimScratch (Wimasis Image Analysis)."

Crédit : N.F. Theodoroula et al. 2023

Leurs observations ont révélé que les cellules MRC-5 envahissaient le Matrigel en fonction du temps, ce qui confirme les résultats obtenus et souligne le rôle potentiel des fibroblastes dans l'angiogenèse.

En substance, cette étude est à l'origine de l'idée transformatrice selon laquelle les fibroblastes pulmonaires MRC-5 peuvent être directement convertis en CE. Cette innovation a été rendue possible par le rôle essentiel joué par le kit Oris Universal Cell Migration Assembly, un outil qui a aidé les chercheurs à examiner et à analyser quantitativement le taux d'invasion cellulaire. Il a permis d'étudier le comportement de ces cellules d'une manière qui n'était pas possible auparavant.

L'avenir de l'ingénierie tissulaire vasculaire

En conclusion, le rôle potentiel des fibroblastes dans l'angiogenèse et leur conversion directe en CE est une découverte révolutionnaire. Grâce au rôle central du kit Oris Universal Cell Migration Assembly dans cette recherche, les scientifiques se rapprochent de la création de modalités thérapeutiques capables de surmonter les défis du passé, en explorant le potentiel des fibroblastes comme nouvelle source cellulaire pour la formation de réseaux vasculaires dans des tissus tridimensionnels artificiels in vitro.

Cette recherche renforce la valeur d'outils innovants tels que le kit universel d'assemblage pour la migration cellulaire d'Oris, qui permet de repousser les limites de nos connaissances et de nos possibilités dans le domaine de la recherche médicale. Les scientifiques continuent de découvrir le potentiel caché de cellules telles que les fibroblastes dans le but de trouver des solutions médicales innovantes et efficaces.