OXIMOCHI : étude du stress oxidant sur des neurones myélinisés sur puce – OXIMOCHI

Dans le système nerveux périphérique, les cellules de Schwann (SCs) régissent la myélinisation des neurones, constituant un acteur clé dans de nombreuses neuropathies où les traitements actuels conduisent généralement à une mauvaise récupération fonctionnelle. Les neuropathies périphériques touchent environ 5% de la population générale après l'âge de 50 ans et sont causées par un large ensemble de facteurs parmi lesquels le diabète, des causes génétiques, toxiques (comme les chimiothérapies, les polluants) et les habitudes de vie. Le stress oxydant sur les neurones et les cellules de Schwann y joue un rôle central et les traitements actuels. Les vésicules extracellulaires (VEs) semblent jouer un rôle important dans la régulation de ce stress et plus généralement dans les mécanismes de myélinisation, démyélinisation et remyélinisation. Ils constituent une voie potentielle pour de nouvelles biothérapies, notamment pour les neuropathies périphériques.
Dans OXIMOCHI, nous développerons un modèle de myélinisation neurofluidique du système nerveux périphérique. Profitant des architectures compartimentées et du copolymère bloc styrénique souple pour la microfluidique, nous suivrons la structure et la fonction des axones myélinisant ainsi que la démyélinisation/remyélinisation induite par le stress oxydant dans le temps. Notre modèle du système nerveux périphérique (SNP) est basé sur des neurones sensoriels cultivés à partir de ganglions embryonnaires de la racine dorsale (DRG). Il permet un meilleur contrôle de la différenciation des neurones et des SC depuis l'état précurseur jusqu'à la myélinisation. Les puces OXIMOCHI seront compatibles avec le criblage à haut contenu pour les dosages neuropharmacologiques. Nous évaluerons quantitativement le pouvoir de régénération de la myéline de 3 standards de soins : le chlorure de lithium, la benzatropine et la méthylcobalamine. Ce modèle physiologiquement pertinent et augmenté permettra de récapituler la myéline pour une configuration saine et malade à la fois pour des études physiologiques de la myéline ainsi que des dosages neuropharmacologiques.
Nous développerons ensuite un flux de travail analytique autour des vésicules sécrétées in vitro par les SC (SC-EV) et les neurones pour suivre leur signature en fonction de l’état de la myéline. Grâce aux techniques analytiques actuelles pour les VE, y compris l'analyse par fractionnement de flux AF4-MALS-DLS, nous analyserons le sécrétome des SCs pour effectuer le premier suivi de la signature des neurones myélinisés et générer une base de données de l'état de la myéline. L'utilisation de la protéomique et de la sécrétomique permettra de relier ces différentes signatures pour connaître les facteurs de la myéline et d'obtenir une base de données clarifiant le rôle des VE dans l'état de la myéline de notre modèle et son rôle dans la régulation du stress oxydant.
Ce projet fournira une nouvelle technologie microfluidique et une méthodologie analytique pour la compréhension fondamentale de la myéline dans le système nerveux périphérique et le rôle des VE dans sa physiologie ainsi que pour faciliter l'évaluation du potentiel thérapeutique des traitements dans le contexte des maladies de la myéline, en particulier celles où le stress oxydant est central. La base de données fournie contribuera à identifier des cibles thérapeutiques potentielles et contribuera à l'émergence de biothérapies à base de VE pour les neuropathies de la myéline liées au stress oxydant.