Greffe de muscle : le tissu in vitro arrive

Greffe de muscle : le tissu in vitro arrive
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Des chercheurs de l’Institut Pasteur Fondation Cenci Bolognetti et de l’université de Rome La Sapienza ont développé un tissu capable de remplacer les muscles détériorés et de récupérer les fonctionnalités perdues à la suite de traumatismes ou de maladies dégénératives. Ce nouveau tissu se nomme X-MET, pour eX-vivo Muscle Engineered Tissue. Son utilisation permet d’étudier la biologie musculaire en limitant le recours à des cobayes animaux, et s’avère être une bonne option pour substituer les muscles endommagés. L’étude a été menée par Antonio Musarò de l’Institut Pasteur Fondation Cenci Bolognetti et de l’université La Sapienza, en collaboration avec Zaccaria Del Prete du département d’ingénierie mécanique de la même université. Elle a été publiée sur la revue Scientific Reports.

Bien que la science ait énormément avancée ces dernières années sur les possibilités offertes par la malléabilité des cellules souches, leur utilisation pour reconstruire le tissu musculaire détérioré reste difficile, notamment à cause des chances réduites de survie de ces cellules lorsqu’elles sont introduites dans l’organisme à soigner. La solution viendrait de l’ingénierie des tissus, discipline qui cherche à construire des tissus ex-vivo à partir de biomatériaux et de cellules (cellules souches et autres). Grâce aux progrès faits dans ce domaine, des études cliniques visant à restaurer la peau, les cartilages, les vaisseaux sanguins et les tissus hépatiques et rénaux ont pu voir le jour.

« Nous avons généré in vitro un tissu musculaire vascularisé capable de retrouver la complexité morphologique, fonctionnelle et moléculaire du muscle in vivo », explique Antonio Musarò. Pour générer correctement les tissus en éprouvette, les cellules souches ont besoin d’instructions bien précises, fournies par leur environnement et les cellules avoisinantes. Pour ce faire, les chercheurs ont utilisé de vraies cellules musculaires. Cette méthode a abouti à la création de X-MET, qui en se contractant sous l’effet d’impulsions électriques, se comporte comme un vrai muscle d’une personne adulte. De plus, il possède des vaisseaux sanguins, indispensables pour l’apport en nutriments nécessaires à la survie des cellules qui le composent. « Ces résultats positifs nous encouragent à développer un système X-MET à partir de cellules d’origine humaine pour effectuer des études in vitro de biologie cellulaire et moléculaire et réparer de petites détériorions du muscle. X-MET peut notamment être utilisé pour mesurer les activités du muscle en réponse à des stimuli mécaniques et chimiques, ce qui simplifierait l’étude des processus cellulaires complexes et s’avérerait être un instrument unique pour l’étude des maladies comme l’atrophie musculaire et pour tester et développer des remèdes pharmacologiques adéquats ».

Les chercheurs ont également évalué la possibilité d’utiliser X-MET pour la greffe de muscles défaillant. « Dans cet objectif, nous avons substitué le muscle responsable de la flexion des doigts des membres inferieurs d’une souris de laboratoire par X-MET. L’implant lui a permis de récupérer sa faculté à attraper des objets. Avant l’implant, sa capacité était très fortement réduite, et X-MET lui a permis de récupérer 40% de sa force initiale après 30 jours ».

Bien que l’utilisation de X-MET soit encore loin d’une application clinique, il pourra devenir à l’avenir un outil pour les soins apportés à des maladies dégénératives des muscles.

L’étude a été financée par l’Institut Pasteur Fondation Cenci Bolognetti, et par le 7ème Programme cadre Myoage, et par la Fondation Roma.