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Lésion de la moelle épinière (SCI) : exploiter des échafaudages bioactifs pour restaurer la fonction

MÉDECINELésion de la moelle épinière (SCI) : exploiter des échafaudages bioactifs pour restaurer la fonction

Les nanostructures auto-assemblées formées à l'aide de polymères supramoléculaires contenant des amphiphiles peptidiques (PA) contenant des séquences bioactives ont montré d'excellents résultats dans le modèle murin de SCI et sont très prometteuses, chez l'homme, pour un traitement efficace de cette maladie débilitante qui affecte gravement la qualité de vie et la santé mentale des personnes touchées, ainsi que des membres de leur famille, et constitue un lourd fardeau pour le système de santé et de protection sociale. 

A moelle épinière blessure, souvent causée par un coup soudain ou une coupure à la colonne vertébrale, entraîne une perte permanente de force, de sensation et de fonction sous le site de la blessure. Bien qu'il n'y ait pas de remède bien établi pour de telles blessures, une pléthore d'articles de recherche ont été publiés pour comprendre la pathologie moléculaire des lésions de la colonne vertébrale et proposer des suggestions pour régénérer le tissu affecté, favorisant ainsi la récupération fonctionnelle et permettant par la suite aux gens de diriger une vie plus productive et indépendante. Les progrès de la science et de la technologie dans la compréhension des mécanismes moléculaires sous-jacents aux lésions de la moelle épinière et des approches thérapeutiques suggestives, en plus de la réadaptation et des appareils d'assistance, contribueront grandement au rétablissement des personnes atteintes de telles blessures aiguës et les aideront à mener une vie plus une vie avec sens. 

Dans un article récent publié dans Science le 11 novembre 2021, Alvarez et ses collègues ont testé des polymères supramoléculaires contenant des amphiphiles peptidiques (PA), dans un modèle murin de lésion médullaire humaine paralysante (SCI)1. Ces AP contenaient deux signaux définitifs, le premier active le récepteur transmembranaire 1-intégrine et un second active le récepteur basique du facteur de croissance des fibroblastes 2. Les amphiphiles peptidiques (AP) sont de petites molécules qui contiennent des composants hydrophobes liés de manière covalente à une chaîne d'acides aminés (peptides). La séquence peptidique peut être conçue pour former des feuillets , tandis que les résidus les plus éloignés de la queue sont chargés pour favoriser la solubilité et peuvent contenir une séquence bioactive. Lors de la dissolution dans l'eau, ces PA subissent une formation de feuillets et un effondrement hydrophobe des queues aliphatiques et induisent l'assemblage des molécules en nanostructures unidimensionnelles supramoléculaires (par exemple, des nanofibres cylindriques ou en ruban à rapport d'aspect élevé). L'assemblage est généralement induit par la variation de la concentration, du pH et de l'introduction de cations divalents2,3. Ces nanostructures sont extrêmement importantes pour les fonctions biomédicales en raison de leur capacité à afficher une forte densité de signaux biologiques à leur surface pour cibler ou activer des voies. 

En créant des mutations dans la séquence peptidique dans le domaine non-signalant et non bioactif, un mouvement supramoléculaire intense au sein des nanofibres a été observé, améliorant ainsi la récupération de la SCI. La mutation avec la dynamique la plus intense a non seulement entraîné la repousse des axones et la myélinisation, mais a également conduit à la formation de vaisseaux sanguins (revascularisation) et à la survie des motoneurones. 

Ces polymères supramoléculaires contenant des amphiphiles peptidiques (AP) sont donc très prometteurs pour aider les personnes à se remettre de SCI, qui peuvent avoir des effets dévastateurs sur la vie des patients, à la fois physiquement et émotionnellement. De plus, ces nanostructures auto-assemblées, fabriquées à partir de polymères supramoléculaires contenant des amphiphiles peptidiques (AP), peuvent être exploitées pour diverses applications biomédicales telles que drogue l'accouchement, la régénération osseuse et la diminution des pertes sanguines lors d'hémorragies internes. 

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Références 

  1. lvarez Z., et al 2021. Les échafaudages bioactifs avec un mouvement supramoléculaire amélioré favorisent la récupération après une lésion de la moelle épinière. Science. Publié le 11 novembre 2021. Vol 374, numéro 6569. pp. 848-856. EST CE QUE JE: https://doi.org/10.1126/science.abh3602 
  1. Hartgerink, JD; Beniash, E.; Stupp, SI Nanofibres Peptide-Amphiphile : un échafaudage polyvalent pour la préparation de matériaux d'auto-assemblage. Proc. Natl. Acad. Sci. États-Unis 2002, 99, 5133-5138, DOI : https://doi.org/10.1073/pnas.072699999 
  1. Pashuck, ET; Cui, H.; Stupp, SI Réglage de la rigidité supramoléculaire des fibres peptidiques à travers la structure moléculaire. Confiture. Chem. Soc. 2010, 132, 6041–6046, DOI : https://doi.org/10.1021/ja908560n 

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Rajeev Soni
Rajeev Sonihttps://www.RajeevSoni.org/
Le Dr Rajeev Soni (ID ORCID : 0000-0001-7126-5864) est titulaire d'un doctorat. en biotechnologie de l'Université de Cambridge, Royaume-Uni et a 25 ans d'expérience de travail à travers le monde dans divers instituts et multinationales tels que The Scripps Research Institute, Novartis, Novozymes, Ranbaxy, Biocon, Biomerieux et en tant que chercheur principal avec US Naval Research Lab dans la découverte de médicaments, le diagnostic moléculaire, l'expression de protéines, la fabrication de produits biologiques et le développement commercial.

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