Modèles in vitro et in silico pour comprendre le code bioélectrique de l'ostéo-immunologie – Osteomod

L'inflammation joue un rôle de régulation crucial dans la réparation des lésions osseuses, les interactions entre les cellules inflammatoires et celles ostéocompétentes étant essentielle pour une guérison appropriée. Le traitement des grands défauts osseux reste un défi chez les patients aux réponses inflammatoires altérées. Des stratégies permettant de renforcer la réponse inflammatoire locale tout en favorisant la formation osseuse chez ces patients font encore défaut.
OsteoMod souhaite offrir une solution via la manipulation du code bioélectrique des cellules, ce schéma complexe de signalisation orchestré par les canaux et les pompes ioniques. En particulier, il se concentrera sur les signaux régulant l'engagement des monocytes vers les macrophages, à la fois pro- et anti-inflammatoires, ou vers les ostéoclastes, et la différenciation des cellules souches en cellules ostéocompétentes.
OsteoMod adoptera une approche multidisciplinaire réunissant la science des matériaux, la bioélectronique, des modèles in vitro, la biologie cellulaire et la modélisation informatique. Des modèles d’“os-sur-puce” et d’“inflammation-sur-puce” seront fabriqués en utilisant des biomatériaux électroactifs, ainsi que du collagène de type I mises en forme à l’aide de l’ice-templating.
Des électrodes d'impédance électrochimique intégrées au système et des biocapteurs de pointe permettront de surveiller en temps réel et de manière non invasive le devenir des cellules. Des modèles informatiques permettront de corréler l'application d'un champ électrique externe, aux événements se produisant au niveau de la membrane cellulaire. Les nouvelles connaissances acquises grâce à OsteoMod, et les technologies innovantes qu'il permettra de développer, contribueront au développement de solutions qui transformeront le traitement des grandes défaut osseux chez les patients immunodéficients.