Ce biomatériau fort prometteur a multiplié par cinq la survie des cellules souches lors des essais précliniques
Un nouveau gel injectable mis au point par une équipe de recherche de l’Université McGill et de l’Université de Kyoto laisse entrevoir la possibilité de traiter les troubles de la déglutition à l’aide de cellules souches.
Les cellules souches peuvent certes réparer les lésions musculaires, mais encore faut-il les garder en vie après l’injection, ce qui est loin d’être simple. Or, lors d’une étude préclinique publiée dans Biomaterials, une nouvelle méthode a permis de multiplier par plus de cinq la survie des cellules souches par rapport aux méthodes classiques.
« Cette méthode très peu invasive pourrait un jour permettre de rétablir la déglutition chez les personnes qui, pour l’instant, n’ont pour seules options que les exercices de réadaptation et la chirurgie », souligne l’auteure en chef, Nicole Li-Jessen, professeure agrégée à l’École des sciences de la communication humaine de l’Université McGill, chercheuse associée à l’Institut de recherche du CUSM et titulaire de la Chaire de recherche du Canada en médecine personnalisée pour la santé et les maladies des voies respiratoires supérieures.
Le gel a déjà fait l’objet d’essais cliniques de phase I et II menés au Japon dans le cadre d’études sur un vaccin expérimental contre le cancer, précise la chercheuse.
Les troubles de la déglutition touchent environ 8 % de la population mondiale, notamment les personnes ayant subi un AVC et celles qui ont reçu de la radiothérapie en raison d’un cancer de la tête et du cou. Ces problèmes peuvent provoquer de la malnutrition et de la déshydratation, voire causer une pneumonie menaçant le pronostic vital.
Donnez-moi de l’oxygène
Lors de travaux antérieurs, on a regroupé les cellules souches en grappes, qui pouvaient atteindre une densité telle que les cellules mouraient par manque d’oxygène.
Pour remédier à la situation, l’équipe a mis au point une technologie hybride : des cellules souches issues du tissu adipeux sont mélangées à des fragments microscopiques d’un gel biodégradable aux propriétés particulières.
« Les fragments de gel tiennent lieu d’échafaudage. Ils ouvrent des voies qui permettent à la grappe de respirer; la grappe reste intacte, mais l’oxygène et les nutriments peuvent y circuler », explique le Dr Hideaki Okuyama , auteur principal de l’étude et chercheur invité au Département d’oto-rhino-laryngologie et de chirurgie cervico-faciale de l’Université de Kyoto; le Dr Okuyama a fait un stage postdoctoral à l’Université McGill sous la direction de Li-Jessen avant de retourner au Japon.
Lors des tests en laboratoire, les grappes de cellules souches hybrides avaient, au bout d’une semaine, une viabilité environ 5,6 fois supérieure à celle des grappes classiques et libéraient en plus grande quantité des substances réparatrices des lésions tissulaires. Chez le rat, on a observé, trois semaines après l’administration d’une seule injection, une meilleure rétention des cellules souches et une amélioration de 9 % de l’activité des muscles de la déglutition.
Les scientifiques étudient actuellement la durabilité à long terme du gel et la possibilité de recourir à cette technique pour le traitement d’autres maladies, notamment les lésions des cordes vocales, la perte de masse musculaire liée à l’âge et la dystrophie musculaire.
L’étude
L’article « Click-crosslinked nanogels integrated into 3D stem cell spheroids enhance regenerative function for swallowing muscle repair », par Hideaki Okuyama, Nicole Li-Jessen et coll., a été publié dans la revue Biomaterials.
Cette étude est le fruit d’un partenariat de longue date entre l’Université McGill et l’Université de Kyoto, qui a permis d’allier l’expertise de McGill en génie biomédical et en sciences de la voix et de la déglutition aux travaux novateurs de l’Université de Kyoto en chimie des nanogels et en oto-rhino-laryngologie clinique.
