Des scientifiques cultivent des cellules sur un squelette de robot (mais ne savent pas encore quoi en faire)

La science de l’ingénierie tissulaire – ou la culture de cellules humaines à des fins médicales – en est à ses balbutiements, seules les cellules cultivées en laboratoire les plus simples pouvant être utilisées dans des traitements expérimentaux aujourd’hui. Mais les chercheurs affirment qu’une nouvelle méthode d’ingénierie tissulaire pourrait potentiellement améliorer la qualité de ce travail : la croissance des cellules sur un squelette de robot en mouvement.

En règle générale, les cellules utilisées dans ce type de médecine régénérative sont cultivées dans des environnements statiques. Pensez aux boîtes de Pétri et aux échafaudages 3D miniatures. Quelques expériences dans le passé ont montré que les cellules peuvent être cultivées sur des structures mobiles comme des charnières, mais celles-ci n’ont étiré ou plié le tissu que dans une seule direction. Mais des chercheurs de l’Université d’Oxford et de la société de robotique Devanthro ont pensé que si vous voulez faire pousser de la matière conçue pour bouger et fléchir comme des tendons ou des muscles, il serait préférable de recréer leur environnement de croissance naturel aussi précisément que possible. Ils ont donc décidé de se rapprocher d’un corps humain mobile.

La croissance de cellules chez une personne réelle crée bien sûr toutes sortes de difficultés, c’est pourquoi l’équipe interdisciplinaire a décidé de se rapprocher du mieux possible du système musculo-squelettique humain à l’aide d’un robot. comme décrit dans un article publié en Ingénierie des communications, ils ont adapté un squelette de robot open source conçu par les ingénieurs de Devanthro et ont créé un environnement de croissance personnalisé pour les cellules qui peuvent être insérées dans le squelette pour se plier et fléchir selon les besoins. (De tels environnements de croissance sont connus sous le nom de bioréacteurs.)

Le site qu’ils ont choisi pour cette agriculture tissulaire était l’articulation de l’épaule du robot, qui a dû être améliorée pour se rapprocher plus précisément de nos propres mouvements. Ensuite, ils ont créé un bioréacteur pouvant être installé dans l’épaule du robot, composé de chaînes de filaments biodégradables tendues entre deux points d’ancrage, comme une mèche de cheveux, la structure entière étant enfermée dans une membrane externe en forme de ballon.

Le squelette a été adapté du modèle open-source Roboy.
Image: Fisher Studios

Les filaments ressemblant à des cheveux ont ensuite été ensemencés de cellules humaines et la chambre a été inondée d’un liquide riche en nutriments conçu pour favoriser la croissance. Les cellules ont été cultivées sur une période de deux semaines au cours de laquelle elles ont bénéficié d’une routine d’entraînement quotidienne. Pendant 30 minutes chaque jour, le bioréacteur était enfoncé dans l’épaule et, faute d’un meilleur terme, agité (bien que d’une manière très scientifique).

Voici cependant la grande mise en garde : alors que l’équipe a observé des changements dans les cellules d’exercice qui étaient différentes de celles cultivées dans un environnement statique, ils ne sont pas encore sûrs si ces changements étaient bons.

Le chercheur principal du projet, Pierre-Alexis Mouthuy du Botnar Institute of Musculoskeletal Sciences de l’Université d’Oxford, a déclaré Le bord que les différences que lui et ses collègues ont observées dans les cellules cultivées de cette manière – qui étaient basées sur la mesure de l’activité et de la croissance de certains gènes – étaient, au mieux, ambiguës en termes d’applications médicales futures.

“Nous obtenons des différences du régime de chargement [the movement of the bioreactor in the robot shoulder joint] mais si ces différences signifient de meilleures cellules ? Nous ne savons pas encore », dit Mouthuy. « Nous ne disons pas que ce système est meilleur que les autres. Ou il y a une motion particulière qui est meilleure que les autres. Nous montrons juste la faisabilité.

Donc : l’équipe a montré que la croissance de cellules dans un squelette de robot est certainement possible. Maintenant, ils ont juste besoin de savoir si cela en vaut la peine. Dans l’article, cependant, les chercheurs ont apprécié certaines spéculations optimistes sur le potentiel de cette ligne de travail. Ils pensent qu’à l’avenir, des scans détaillés de patients pourraient être utilisés pour créer des répliques parfaites de leurs corps, permettant à des tissus comme des tendons d’être cultivés pour des chirurgies dans une simulation humaine.

Pour l’instant, cependant, c’est de retour à la planche à dessin – ou plutôt au squelette du robot. Comme le dit Mouthuy, “Nous devons faire beaucoup plus de travail pour comprendre ce qui se passe réellement.”

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