Ces cellules reprogrammées construisent des structures artificielles

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« Nous avons transformé les cellules en ingénieurs chimistes qui utilisent les matériaux que nous fournissons pour construire des polymères fonctionnels » a déclaré Karl Deisseroth, un des chercheurs de l'étude publiée dans Science. En reprogrammant génétiquement des neurones pour produire une enzyme particulière, APEX2, ils ont pu induire un changement de comportement chez Caenorhabditis elegans, un ver couramment utilisé en laboratoire.

Pour cela, ils ont plongé les vers aux neurones modifiés ainsi que d'autres tissus expérimentaux - des tranches vivantes de cerveaux de souris et des neurones cultivés de cerveaux de rats - dans une solution contenant des matériaux biocompatibles. Certains possédaient des propriétés isolantes, et d'autres des propriétés conductrices.

Par la suite, les neurones ont guidé la synthèse de polymères avec ces matériaux au niveau de la membrane plasmique, c'est-à-dire que les chercheurs ont pu provoquer la construction de structures artificielles, conductrices ou isolantes, autour des neurones qu'ils voulaient.

Des analyses électrophysiologiques et comportementales ont montré que les polymères étaient fonctionnels. Le processus avait non seulement préservé la viabilité des neurones, mais aussi permis de remodeler les propriétés des membranes, ainsi que les comportements chez les vers de laboratoire.

Cette nouvelle méthode pourrait « exploiter les processus biochimiques des cellules dans tout le corps », a détaillé Zhenan Bao, coauteur de l'étude. D'après un communiqué de l'Université de Stanford, elle pourrait également être utilisée pour étudier comment les personnes atteintes de sclérose en plaques, causée par l'effilochage de la myéline (l'isolant des cellules nerveuses), réagiraient si leurs cellules pouvaient former des polymères isolants en remplacement.

Des cellules ont pu être reprogrammées pour utiliser des matériaux synthétiques, fournis par les scientifiques, afin de construire des structures artificielles et fonctionnelles à l'intérieur du corps. © BillionPhotos.com, Adobe Stock