Une nouvelle technologie «  recycle  » les cellules pour réparer les tissus cérébraux endommagés chez les souris après un AVC


COLUMBUS, Ohio – La plupart des victimes d’AVC ne reçoivent pas de traitement assez rapidement pour éviter des lésions cérébrales. Des scientifiques du Wexner Medical Center, du College of Engineering et du College of Medicine de l’Ohio State University ont mis au point une technologie pour «recycler» les cellules afin d’aider à réparer les tissus cérébraux endommagés. C’est un progrès qui peut un jour aider les patients à retrouver la parole, la cognition et la fonction motrice, même lorsqu’il est administré quelques jours après un AVC ischémique.

Les chercheurs en ingénierie et en médecine utilisent un processus créé par l’État de l’Ohio appelé nanotransfection tissulaire (TNT) pour introduire du matériel génétique dans les cellules. Cela leur permet de reprogrammer les cellules de la peau pour devenir quelque chose de différent – dans ce cas des cellules vasculaires – pour aider à réparer les tissus cérébraux endommagés.

Résultats de l’étude publiés en ligne aujourd’hui dans la revue Progrès scientifiques.

Dans cette étude sur la souris, les cellules ont été «  pré-conditionnées  » avec des gènes spécifiques et injectées dans les cerveaux affectés par l’AVC, où elles ont favorisé la formation de nouveaux vaisseaux sanguins via la reprogrammation et la réparation des tissus cérébraux endommagés.

« Nous pouvons réécrire le code génétique des cellules de la peau afin qu’elles deviennent des cellules de vaisseaux sanguins », a déclaré Daniel Gallego-Perez, professeur adjoint de génie biomédical et de chirurgie à l’Ohio State qui dirige la recherche. «Lorsqu’ils sont déployés dans le cerveau, ils sont capables de produire de nouveaux tissus vasculaires sains pour rétablir un apport sanguin normal et aider à la réparation des tissus cérébraux endommagés.

Les chercheurs ont étudié le processus chez les souris et ont constaté que les personnes traitées avec cette thérapie cellulaire innovante retrouvaient 90% de leur fonction motrice. Les IRM ont montré que les zones endommagées du cerveau étaient réparées en quelques semaines.

« Nous avons constaté que les souris ont une récupération plus élevée parce que les cellules qui sont injectées dans la zone touchée libèrent également des signaux de guérison sous forme de vésicules qui aident à la récupération des tissus cérébraux endommagés », a déclaré Natalia Higuita Castro, professeur adjoint de génie biomédical. et chirurgie à l’état de l’Ohio et co-auteur principal de l’étude.

Toutes les 40 secondes, une personne aux États-Unis est victime d’un accident vasculaire cérébral. C’est la deuxième cause de décès dans le monde, et ceux qui survivent souffrent souvent de lésions cérébrales irréversibles entraînant une paralysie, des troubles de la parole et une perte de la fonction motrice. Aucun traitement n’existe pour traiter les dommages durables et débilitants aux tissus cérébraux causés par un accident vasculaire cérébral.

Bien que les progrès médicaux aient permis aux médecins d’éliminer les caillots dans le cerveau plus rapidement et d’améliorer les résultats, cela n’est efficace que si cela est fait dans les quelques heures suivant l’AVC, avant que le tissu cérébral ne meure. Environ 80% des patients atteints d’un AVC ischémique ne reçoivent pas le traitement anti-caillot à temps pour éviter des déficits permanents de leur parole, de leur cognition et de leur fonction motrice.

«L’idée était qu’une fois que le tissu cérébral meurt, c’était tout», a déclaré le Dr Shahid Nimjee, neurochirurgien à l’Ohio State Wexner Medical Center, membre de l’Institut neurologique de l’État de l’Ohio et co-auteur de l’étude. «Nous apprenons maintenant qu’il pourrait y avoir des opportunités de régénérer les cellules pour restaurer les fonctions cérébrales.»

Les chercheurs continuent d’étudier cette approche et explorent également d’autres utilisations potentielles de cette technologie pour traiter les troubles cérébraux tels que la maladie d’Alzheimer et les maladies auto-immunes.

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L’équipe de recherche s’étend sur le campus de l’État de l’Ohio dans les départements de génie biomédical, de neurochirurgie, de biologie, de nutrition, de neuroscience, de neurologie et de chirurgie; ainsi que le programme d’études supérieures en sciences biomédicales. L’équipe comprend également des scientifiques du Georgia Institute of Technology d’Atlanta, de l’Université nationale de Colombie à Bogota, en Colombie et de l’École de médecine de l’Université de l’Indiana à Indianapolis.

Cette étude est financée par des subventions du National Institute of Neurological Disorders and Stroke et du National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering.

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