Une nouvelle technologie peut aider à améliorer divers matériaux implantés dans le corps humain

Les matériaux médicaux qui peuvent être insérés dans le corps humain sont utilisés depuis des décennies dans le domaine de la médecine régénérative – par exemple, les stents qui peuvent aider à dilater les vaisseaux sanguins obstrués et les implants qui peuvent remplacer les dents ou les os. L’utilisation prolongée de ces matériaux peut entraîner des effets indésirables graves et la perte de diverses fonctions – par exemple, des réponses inflammatoires, la génération de tissus fibreux autour du matériau et la génération de caillots sanguins qui bloquent les vaisseaux sanguins.

Récemment, une équipe de recherche coréenne a attiré l’attention sur le développement d’une technologie permettant de réduire les effets indésirables en accumulant les substances périphériques des cellules à la surface des matériaux. L’Institut coréen des sciences et de la technologie (KIST) a annoncé que l’équipe de recherche du Dr Yoon Ki Joung, du Center for Biomaterials, a développé avec succès un matériau qui peut être utilisé pour accumuler des substances présentes à la périphérie des cellules sur le surface des matériaux médicaux implantables. La recherche a été menée en collaboration avec l’équipe de recherche du professeur Dong Keun Han, travaillant à l’Université Cha (Président Dong-Ik Kim). Ce matériau peut être utilisé pour administrer des thérapies à base de cellules aux sites souhaités car il peut être chargé de cellules thérapeutiques telles que des cellules souches.

Les chercheurs ont recouvert la surface du matériau d’un composé (polydopamine) et d’une protéine (fibronectine) qui peuvent fortement se lier à la surface du matériau et du biomatériau à l’étude. Ils ont également utilisé les surfaces des matériaux pour des études de culture cellulaire. Les cellules cultivées ont produit des constituants de la périphérie cellulaire (trois matrices extracellulaires). Suite à cela, seule la cellule a été retirée et la matrice extracellulaire a été conservée intacte. Il en est résulté la création d’espace pour la fixation des cellules nécessaires à des fins médicales. La matrice extracellulaire permet l’adhésion et la survie des cellules in-vivo en raison de sa forte affinité envers les cellules. Par conséquent, il peut fournir efficacement les cellules requises aux sites de traitement et atténuer les effets indésirables causés par les matériaux médicaux.

Les chercheurs ont appliqué le matériau développé à la surface d’un stent, un dispositif médical utilisé lors d’interventions chirurgicales pour dilater les vaisseaux sanguins obstrués. Les stents peuvent potentiellement bloquer les vaisseaux sanguins et provoquer une inflammation ou des caillots sanguins, car ils sont utilisés pour étendre physiquement les vaisseaux sanguins. Cela peut blesser le site qui est opéré. Lorsque le matériel développé a été chargé et livré avec des cellules progénitrices endothéliales capables de régénérer les vaisseaux sanguins, il a présenté d’excellents effets de vasodilatation. Les parois internes endommagées des vaisseaux sanguins pourraient également être régénérées. La régénération des parois internes des vaisseaux sanguins a entraîné une diminution (de > 70 %) de la formation néointimale.

Cette technologie peut être utilisée pour améliorer divers matériaux qui sont insérés dans le corps humain. Par conséquent, il devrait fournir une plate-forme universelle pour le développement de dispositifs de diagnostic et de traitement implantables (qui peuvent potentiellement dicter l’avenir de la technologie sur le terrain) et de dispositifs médicaux tels que les stents et les implants qui nécessitent une implantation à long terme. »

Dr Yoon Ki Jeune de KIST