Une équipe de chercheurs de la Columbia School of Engineering and Applied Sciences et du Columbia Medical Center
Les auteurs de l'ouvrage disent qu'un grave problèmeétait d'assurer la communication entre les tissus tout en conservant leurs phénotypes individuels. Les chercheurs ont créé un environnement individuel pour les tissus cultivés et simulé des flux vasculaires qui transportent des cellules circulantes et des facteurs biologiquement actifs. Les ingénieurs notent que la recirculation du flux vasculaire permet aux organes de communiquer de la même manière qu'ils le font dans le corps humain.
"Parce que nous nous concentrons sur l'utilisationdes modèles de tissus dérivés de patients, nous devons développer individuellement chaque tissu pour qu'il fonctionne de manière à imiter les réponses que vous pourriez voir chez un patient, et nous ne voulons pas sacrifier cette fonctionnalité avancée lors de la jonction de plusieurs tissus », déclare Casey Ronaldson -Bouchard, co-auteur de l'étude.
Photo : Kacey Ronaldson-Bouchard/Columbia Engineering
Les développeurs ont créé des modules de tissus, chacun dansleur environnement optimisé, et les séparait du flux vasculaire général par une barrière endothéliale sélectivement perméable. Les milieux tissulaires individuels communiquent à travers les barrières endothéliales et à travers la circulation vasculaire. Les chercheurs ont également introduit des monocytes, qui donnent naissance à des macrophages, dans la circulation vasculaire en raison de leur rôle important dans la direction des réponses tissulaires aux blessures, aux maladies et aux résultats thérapeutiques.
Les ingénieurs notent que tous les tissus proviennent dela même lignée de cellules souches pluripotentes induites par l'homme obtenues à partir d'un petit échantillon de sang. Cette approche ouvre des opportunités pour des études individualisées pour des patients spécifiques.
Les scientifiques ont démontré le fonctionnement du modèle pourrecherche sur les médicaments anticancéreux. Les scientifiques ont manipulé leur modèle avec de la doxorubicine, un médicament anticancéreux. Les effets mesurés reproduisaient ceux rapportés dans les essais cliniques sur le traitement du cancer utilisant ce médicament.
Pour nous, c'est une grande réussite :nous avons passé dix ans, mené des centaines d'expériences, exploré d'innombrables grandes idées et créé de nombreux prototypes, et maintenant, enfin, nous avons développé cette plate-forme qui reflète avec succès la biologie de l'interaction des organes dans le corps humain.
Gordana Vunjak-Novakovic, chef de projet, professeur à l'Université de Columbia, professeur de génie biomédical et des sciences de la santé à la Fondation Mikati
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