Une nouvelle méthode d’analyse rapide et non destructive permet désormais d’évaluer en quelques minutes le potentiel de formation de cartilage des cellules souches mésenchymateuses (CSM), ouvrant la voie à des thérapies régénératives plus efficaces et fiables pour l’arthrose et d’autres affections articulaires.
Développée par des chercheurs de Critical Analytics for Manufacturing Personalized-Medicine (CAMP), un groupe de recherche interdisciplinaire basé à Singapour et au Massachusetts Institute of Technology (MIT), cette avancée repose sur la mesure du flux de fer au sein des CSM. L’étude, menée en collaboration avec l’Université nationale de Singapour, a révélé un lien direct entre l’absorption du fer par les cellules et leur capacité à se différencier en cartilage.
Les thérapies régénératives, qui visent à réparer les tissus endommagés plutôt qu’à simplement soulager les symptômes, dépendent fortement de la qualité des cellules utilisées. La fabrication de traitements à base de CSM représente toutefois un défi majeur, car leur potentiel chondrogénique – leur aptitude à former du cartilage – peut varier considérablement au cours de la production en laboratoire. Les méthodes de test actuelles sont destructrices et prennent jusqu’à 21 jours, ce qui retarde la prise de décision et augmente les coûts.
La nouvelle technique utilise un appareil de relaxométrie par résonance micromagnétique de paillasse pour suivre en temps réel les changements de concentration en fer dans les milieux de culture usés. « Cette approche introduit la dynamique du flux de fer comme un nouvel attribut de qualité critique pour les CSM », explique le Dr Yanmeng Yang, chercheur postdoctoral à Smart Camp et premier auteur de l’étude.
Les chercheurs ont constaté qu’une accumulation excessive de fer dans les CSM réduisait leur capacité à former du cartilage. Ils ont également découvert que l’ajout d’acide ascorbique aux cultures cellulaires permettait de réguler les niveaux de fer et d’améliorer le potentiel de formation du cartilage. En analysant les échantillons de milieux usés traités avec de l’acide ascorbique, les scientifiques peuvent ainsi prédire avec précision la qualité d’un lot de cellules.
Selon le professeur Jongyoon Han, co-chercheur principal de Smart Camp, cette recherche permet d’observer un processus biologique difficile à mesurer. « La surveillance du fer en temps réel offre des informations exploitables sur le potentiel de formation du cartilage et soutient l’utilisation de la relaxométrie par résonance micromagnétique comme stratégie pratique de contrôle de la qualité pour les thérapies basées sur les CSM », a-t-il déclaré.
Cette nouvelle approche pourrait non seulement améliorer le contrôle de la qualité et réduire les coûts de fabrication, mais aussi accélérer le développement de traitements régénératifs plus efficaces pour la réparation du cartilage. L’équipe prévoit désormais de mener des études précliniques et cliniques supplémentaires pour étendre l’utilisation de cette technologie et évaluer son potentiel en tant qu’outil validé pour l’application clinique des thérapies basées sur les CSM.