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Bushkalova, Raya. Matrices tridimensionnelles issues de la chime verte pour le traitement de l'insuffisance cardiaque par thérapie cellulaire-génique

Bushkalova, Raya (2016). Matrices tridimensionnelles issues de la chime verte pour le traitement de l'insuffisance cardiaque par thérapie cellulaire-génique.

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Résumé en francais

L'objectif de ce travail consiste à élaborer des biomatrices à base d'alginate visant à améliorer les résultats de la thérapie de l'insuffisance cardiaque avec cellules souches mésenchymateuses (CSM). Les éléments essentiels d'amélioration des matrices à base d'alginate concernent le contrôle sur la porosité, l'amélioration des propriétés mécaniques et le maintien des propriétés élastiques. Ce travail s'inscrit à la suite de résultats prometteurs obtenus précédemment par notre consortium axés sur la mise au point de matériaux à base d'alginate adaptés à l'ingénierie tissulaire cardiaque. D'une part, la génération d'une mousse d'alginate à l'aide d'un tensioactif avait permis d'obtenir des matrices 3D dont la porosité pouvait être contrôlée en fonction de la nature de celui-ci. D'autre part, l'association de l'alginate à différentes proportion de chitosan avait permis d'obtenir des matrices 3D de polyélectrolytes de charges opposées (PEC) de propriétés mécaniques améliorées. Dans ce manuscrit, une étude de l'importance de la structure 3D, du comportement mécanique et des interactions cellules-matrice permet d'aller plus loin dans la conception de matrices conformes à la stratégie thérapeutique. Avec l'objectif de rester en chimie verte et de ne pas modifier chimiquement les biopolymères, trois voies d'élaboration de matrices sont développées et leur intérêt respectif est analysé. Nos résultats mettent en évidence l'influence de la porosité des matrices 3D de mousses d'alginate sur la sécrétion de facteurs paracrines par les CSM ensemencées. De plus, nous démontrons les conséquences de la formation et de la répartition 3D des PEC sur les propriétés biologiques des matrices associant alginate et chitosan par rapport à celles des deux polymères purs. L'association des CSM à une formulation particulière de matrice PEC parait très prometteuse pour pallier aux désavantages de la thérapie cardiaque par injection des CSM en permettant une bonne rétention, survie et prolifération cellulaires après ensemencement. Basés sur ces résultats, nous développons un procédé innovant de préparation permettant d'obtenir des matrices de propriétés élastiques améliorées qui se rapprochent mieux du cahier des charges. En parallèle de l'optimisation des biomatrices, nous développons une stratégie d'optimisation des CSM par transfert de gènes-médicaments. L'expression combinée de 2 facteurs prorangiogéniques sécrétés aboutit à une augmentation du pouvoir angiogénique des CSM in vitro. Enfin, nous démontrons l'implantabilité et la biocompatibilité des matrices PEC contenant ces CSM potentialisées in vivo. Notre démarche d'explorer les propriétés paracrines des CSM en utilisant un transfert de gènes et une biomatrice est originale dans le domaine cardiaque. Elle détient un grand potentiel du fait qu'elle associe des approches de bioingénierie, de thérapie cellulaire et de thérapie génique, permettant ainsi une prise en considération transversale de la thérapie cardiaque en vue d'une meilleure efficacité.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Sallerin, Brigitte
Girod-Fullana, Sophie
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Institut des Maladies Métaboliques et Cardiovasculaires (I2MC), INSERM UMR 1048 ; Centre Interuniversitaire de Recherche et d'Ingénierie des MATériaux (CIRIMAT), UMR 5085
Mots-clés libres :Insuffisance cardiaque - Biomatrices - Cellules souches mésenchymateuses - Alginate - Chitosan - Chimie verte - Thérapie génique
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :15 Apr 2021 14:32