Microparticules de biopolymères fonctionnalisées comme support injectable de cellules souches mésenchymateuses pour la régénération du cartilage
| Autor: | Salvador, Jérémy |
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| Přispěvatelé: | STAR, ABES |
| Jazyk: | francouzština |
| Rok vydání: | 2022 |
| Předmět: | |
| Popis: | Articular cartilage pathologies are a major public health problem today. To date, there is no treatment that can repair the cartilage. However, among the therapeutic approaches currently being evaluated, tissue engineering, the objective of which is the formation of neo-tissues, seems to be a promising therapeutic solution.The final objective of this thesis project concerns the development of an injectable genetically activated matrix (MGA), making it possible to control the hypertrophic chondrocyte differentiation of mesenchymal stromal cells (MSCs). To carry out this project, the first objective was to find a nucleic acid vector suitable for the development of an MGA and capable of efficiently transfecting MSCs. We therefore designed a new siRNA nanovector, called solvent exchange lipoplexe formulation (SELF), which has a tunable size, is stable over time in cell culture conditions and possess a high efficiency to transfect primary human mesenchymal stromal cells. We associated SELF with porous collagen 3D microspheres and demonstrated that loading efficiency and release kinetics are correlated with SELF size. This original and unique type of gene activated matrix, with adaptable release kinetics, could be of interest for long-term and/or sequential transfection profiles of stem cells in 3D culture. Thus, we formed different MGAs capable of inducing different inhibition profiles of a specific gene over at least 21 days. Finally, we studied the efficiency of MGA on an in vitro model of chondrocyte differentiation of human MSCs. We have shown that MGA induces a prolonged inhibition of Runx2 gene expression for at least 21 days. Under chondrocyte differentiation conditions, this decrease in Runx2 expression seems to decrease the expression of certain markers of hypertrophy. Despite these promising results, an inhibitory effect of MGA on MSC differentiation remains to be verified. In summary, our work has shown the interest of our approach to control the expression of hypertrophic markers of a neocartilage. More precise control of vector release should improve the efficiency of MGA for cartilage tissue engineering applications. Les pathologies du cartilage articulaire constituent aujourd’hui un problème majeur de santé publique. À ce jour, il n’existe pas de traitement permettant la réparation du cartilage. Cependant, parmi les approches thérapeutiques en cours d’évaluation, l’ingénierie tissulaire, dont l’objectif est la formation de néo-tissus semble être une solution thérapeutique prometteuse.L’objectif final de ce projet de thèse concerne l’élaboration d’une matrice génétiquement activée (MGA) injectable, permettant de contrôler la différenciation chondrocytaire des cellules stromales mésenchymateuses (CSM). Pour mener à bien ce projet, le premier objectif a été de trouver un vecteur d’acides nucléiques adapté à l’élaboration d’une MGA et capable de transfecter efficacement les CSM. Nous avons donc développé un nouveau nanovecteur de siARN, nommé SELF (Solvent Exchange Lipoplexe Formulations), dont la taille est ajustable en contrôlant les paramètre de formulaion, qui est stable dans le temps dans des conditions de culture cellulaire et qui possède une grande efficacité pour transfecter les cellules stromales mésenchymateuses humaines primaires. Nous avons associé les SELF à des microsphères 3D poreuses de collagène et démontré que l'efficacité du chargement et la cinétique de libération sont corrélées à la taille des SELF. Ce type original et unique de MGA, avec une cinétique de libération adaptable, pourrait être intéressant pour des profils de transfection à long terme et/ou séquentielle de cellules souches en culture 3D. Ainsi, nous avons formé différentes MGA capables d’induire différents profils d’inhibition d’un gène spécifique sur au moins 21 jours. Enfin, nous avons étudié l’efficacité de la MGA sur un modèle in vitro de différenciation chondrocytaire de CSM humaines. Nous avons montré que la MGA induit une inhibition prolongée de l’expression du gène Runx2 pendant au moins 21 jours. En conditions de différenciation chondrocytaire, cette diminution d’expression de Runx2 semble diminuer l’expression de certains marqueurs de l’hypertrophie. Malgré ces résultats prometteurs, un effet inhibiteur de la MGA sur la différenciation des CSM reste à vérifier. En résumé, nos travaux ont montré l’intérêt de notre approche pour contrôler l’expression des marqueurs hypertrophiques d’un néocartilage. Un contrôle plus précis de la libération des vecteurs devrait permettre d’améliorer l’efficacité de la MGA pour des applications d’ingénierie tissulaire du cartilage. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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