Des chercheurs brésiliens ont développé un modèle de peau artificielle grâce à l'impression tridimensionnelle (3D) avec des caractéristiques plus proches de celles des humains. Nommé Équivalent peau humaine avec hypoderme (HSEH)la structure peut être utilisée dans des études sur le traitement de maladies et de blessures, telles que des plaies et des brûlures, ainsi que dans le développement de médicaments et de cosmétiques, sans qu'il soit nécessaire de procéder à des tests sur les animaux.
Le processus de production du matériel, fabriqué à partir de cellules souches (capables de se transformer en différents types de cellules) et de cellules primaires (cultivées directement à partir de tissus humains), a été décrit dans la revue Communications Biology par des scientifiques du Laboratoire national des biosciences (LNBio), membre du Centre National de Recherche en Energie et Matériaux (CNPEM). Le travail a été présenté mercredi (27/11) lors d'une session sur la biotechnologie organisée pendant la Semaine FAPESP Espagne, à Madrid.
L'événement, qui s'est terminé le 28 novembre à la Faculté de Médecine de l'Université Complutense de Madrid (UCM), dans la région de Moncloa-Aravaca, vise à renforcer les liens entre les chercheurs de l'État de São Paulo et le pays européen pour promouvoir les partenariats. de recherche.
« Nous avons pu développer un modèle de peau complet, avec trois couches : l'épiderme, le derme et l'hypoderme. De cette manière, il a été possible d'obtenir un modèle de l'organe avec des caractéristiques très similaires à celles de l'être humain », a déclaré Ana Carolina Migliorini Figueira, chercheuse au LNBio-CNPEM et coordinatrice du projet.
Selon Figueira, des modèles de peau 3D ont été explorés comme méthode alternative à l'utilisation d'animaux dans des tests d'absorption cosmétique, par exemple. Cependant, les options développées jusqu’à présent sont limitées par le fait qu’elles négligent l’hypoderme – la couche la plus profonde de la peau, qui joue un rôle fondamental dans la régulation de processus biologiques importants, tels que l’hydratation et la différenciation cellulaire.
Cette couche, formée de cellules adipeuses (graisses), joue un rôle actif dans la peau, influençant des processus tels que la régulation de l'eau, le développement cellulaire et l'immunité, ce qui la rend essentielle pour créer des modèles de peau complets et fonctionnels.
Les chercheurs ont utilisé des techniques d’ingénierie tissulaire pour améliorer la technologie et construire un équivalent de peau et d’hypoderme humains de pleine épaisseur afin de créer un environnement plus proche des tissus humains réels, permettant une adhésion, une prolifération et une différenciation cellulaires plus efficaces.
« Ce nouveau modèle de peau 3D avec la couche hypodermique fournit une plateforme in vitro plus précise pour la modélisation des maladies et les études toxicologiques », a déclaré Figueira.
« Les résultats des tests que nous avons effectués montrent que l'hypoderme est indispensable pour moduler l'expression d'un large éventail de gènes vitaux pour la fonctionnalité de la peau, comme ceux liés à la protection et à la régénération des tissus », a-t-il déclaré.
peau diabétique
Les chercheurs ont utilisé la bio-impression 3D pour construire un modèle de peau à base de collagène, qui sert de matrice pour l'interaction cellulaire.
LNBio produira la peau pour ses propres études, mais pourra produire le matériel pour les instituts de recherche partenaires. L’idée est d’aider au développement de greffons pour soigner les plaies et les brûlures.
Grâce à un projet financé par FAPESPdans le cadre d'un accord avec l'Organisation néerlandaise pour la recherche scientifique (NWO), des chercheurs brésiliens entendent développer, à partir de cette peau 3D plus réaliste, un modèle de peau diabétique présentant des plaies chroniques et, par conséquent, un pansement à cet effet.
L'idée est que les chercheurs du LNBio pourront vasculariser in vitro le modèle de peau humaine en trois couches pour créer une version qui imite les caractéristiques cutanées des personnes diabétiques, qui peuvent avoir des plaies difficiles à cicatriser, avec un risque d'amputation d'un membre. .
D'autre part, un groupe de chercheurs néerlandais, lié au centre médical universitaire Radboud, travaille au développement de nouveaux biomatériaux dans le but de créer un pansement pour traiter les plaies diabétiques.
« Notre objectif est, après avoir réalisé le nouveau pansement, de le tester à la fois sur un modèle animal et sur le modèle de peau humaine diabétique que nous développerons », a expliqué Figueira.
Biocapteurs pour la surveillance
Un groupe de chercheurs de l'Université fédérale ABC (UFABC) entend utiliser des outils de biologie synthétique pour construire des biocapteurs basés sur des circuits génétiques, tels que l'ADN, l'ARN et les protéines, afin de surveiller la contamination d'échantillons environnementaux, comme l'eau, par des métaux.
En combinant connaissances biologiques et techniques, les chercheurs entendent insérer de nouvelles fonctions dans les organismes naturels, grâce au développement de nouvelles séquences génétiques.
« Il existe des molécules naturelles d’ARN et de protéines qui peuvent interagir, par exemple, avec le mercure et le manganèse. L'idée est de concevoir ces circuits génétiques, principalement des bactéries, pour surveiller la contamination des échantillons d'eau par ces métaux, en temps réel et de manière moins coûteuse, sans avoir besoin d'utiliser des équipements robustes et coûteux », a déclaré Milca Rachel da Costa Ribeiro. Lins, professeur à l'UFABC et coordinateur du projet.
Le domaine de la biotechnologie est considéré comme stratégique pour l'Espagne et a reçu d'importants investissements de la part de l'UCM ces dernières années, ont souligné les chercheurs espagnols participant à l'événement.
« Les États-Unis restent le leader mondial sur le marché de la biotechnologie. Toutefois, les pays d’Europe, d’Asie, d’Amérique centrale et du Moyen-Orient affichent une croissance très forte. Et l’Espagne possède plusieurs points forts. L'une d'elles est qu'il y a environ 4.500 entreprises qui exercent des activités dans ce domaine », a déclaré Maria Isabel de la Riesco, professeur à l'UCM.
Les entreprises de biotechnologie emploient plus de chercheurs en Espagne que dans d'autres secteurs industriels et les salaires dans ce secteur sont supérieurs à la moyenne nationale, a souligné le chercheur.
« L'Espagne détient une part de 2,46 % dans la publication mondiale d'articles liés à la biotechnologie et leur citation est 21 % plus élevée que la moyenne mondiale. Environ 60% de la production scientifique en biotechnologie du pays est réalisée en collaboration internationale», a déclaré Riesco. (Avec informations de l'Agence Fapesp)
