2025-10-24
Des cellules magnétiques pour mieux concevoir et comprendre des tissus musculaires humains
Des chercheurs de l’Institut Curie et du CNRS du laboratoire « Physique des cellules et cancer » (CNRS/Institut Curie/Sorbonne Université), en collaboration avec l'Institut des cellules souches pour le traitement et l'étude des maladies monogéniques (I-Stem - Inserm/AFM-Téléthon/Université Evry Paris-Saclay), ont développé une approche d’ingénierie tissulaire pour bio-imprimer magnétiquement et étirer des tissus musculaires en 3D « in situ », directement sur les cellules ciblées. Cette avancée technologique, dont les détails sont publiés dans Advanced Healthcare Materials, permet de mieux comprendre la biologie du muscle mais aussi, à terme, d’accélérer la production des modèles d’études pour tester de nouveaux traitements.
Contrairement à la culture cellulaire traditionnelle, la bio-impression permet d’assembler des tissus vivants en trois dimensions. Déjà utilisée en biomédecine, cette technologie donne également la possibilité de créer des modèles expérimentaux innovants pour approfondir la compréhension du corps humain ou des mécanismes à l’origine de certaines maladies, et tester de nouvelles approches thérapeutiques. Si les méthodes de bio-impression actuelles permettent de reproduire jusqu’à un certain point les tissus du corps humain, elles ne permettent en revanche pas de les « manipuler » directement, au risque d’altérer leur forme et leur fonction, ce qui limite leur observation fine.
Pour répondre à cette problématique, Noam Demri, qui vient de terminer son doctorat sous la direction de Claire Wilhelm et Stéphanie Descroix, directrices de recherche CNRS dans le laboratoire « Physique des cellules et cancer » (CNRS/Institut Curie/Sorbonne Univ), a mis au point une approche novatrice de bio-impression grâce à des nanoparticules magnétiques. Ces sortes de « billes magnétiques », de seulement quelques nanomètres, peuvent rentrer à l’intérieur des cellules pour les rendre magnétiques et guider ultérieurement la formation de muscle en 3D. À l’aide d’un motif magnétique en forme de « clé à molette », les cellules musculaires de modèles murins rendues « magnétiques », utilisées en première étude, peuvent rapidement être assemblées en un tissu cohésif ayant lui-même cette forme géométrique. L’équipe a ainsi pu obtenir un petit muscle en 3D beaucoup plus rapidement qu’avec les méthodes classiques. Autre force de cette approche inédite : la conservation de l’élasticité de la fibre musculaire. En effet, les techniques actuelles ne permettent pas d’étirer un tissu musculaire sans le détériorer. La force magnétique qui lie les cellules entre elles permet d’observer et de comprendre l’activité et les caractéristiques des fibres musculaires.
