Figure : Images en microscopie de fluorescence de cellules souches pluripotentes induites humaines avec les noyaux cellulaires marqués en bleu, les liens cellulaires en blanc et les récepteurs chimiques en rouge. Dans les cellules organisées cultivées de façon classique, les liens maintiennent les cellules serrées et empêchent l’accès des produits aux récepteurs chimiques des cellules. Sur des surfaces souples en silicone, les cellules sont moins organisées et les liens moins serrés, exposant ainsi les récepteurs et augmentant l’efficacité des traitements chimiques.
Les cellules souches, capables de se différencier en n’importe quel tissu du corps humain, constituent un outil essentiel pour étudier le développement de l’être humain et pourraient être la clé de traitements régénératifs personnalisés. Une coordination précise des signaux chimiques est nécessaire pour diriger la différenciation de ces cellules et, dans une étude récemment publiée dans iScience, des chercheurs d’Aix-Marseille Université, CNRS, dirigés par Rosanna Dono à IBDM et Emmanuèle Helfer à CINAM ont démontré que l’environnement mécanique joue également un rôle crucial dans la différenciation cellulaire. Ces résultats représentent une nouvelle étape importante vers le développement de thérapies à base de cellules souches.
Une touche de souplesse
Les silicones sont des matériaux synthétiques de rigidité variable, couramment utilisés comme encapsulants électroniques. Incidemment, les propriétés qui permettent aux silicones de protéger les circuits sensibles en font également des matériaux efficaces pour la culture cellulaire. En utilisant des surfaces souples en silicone sur lesquelles les cellules peuvent se développer, l’équipe de scientifiques a découvert que les cellules répondaient mieux aux signaux de développement. Les chercheurs ont montré que cela était dû à des changements dans la façon dont les cellules se développent, se déplacent et interagissent les unes avec les autres, ce qui expose davantage les récepteurs chimiques aux signaux (voir figure). Ces résultats devraient améliorer l’efficacité des procédures de différenciation des cellules souches et permettre d’étudier plus avant les effets de la combinaison de signaux mécaniques et chimiques au cours du développement humain précoce.
Llewellyn J, Charrier A, Cuciniello R, Helfer E, Dono R. Substrate stiffness alters layer architecture and biophysics of human induced pluripotent stem cells to modulate their differentiation potential. iScience. 2024 Jul 19;27(8):110557. doi: 10.1016/j.isci.2024.110557.
