Impact de la fibrose sur le métabolisme cellulaire dans des modèles 3D de muscle: une étude par tomographie en cohérence optique dynamique. – MetaDyn

Les modèles animaux sont utilisés pour comprendre les pathologies, mais au-delà des questions éthiques et de coûts, leur pertinence est limitée par les différences entre ces espèces modèles et humains. Par conséquent, l’élaboration de modèles cellulaires 3D humains imitant l'architecture complexe et la fonction des tissus est cruciale pour le développement de nouvelles thérapies. MetaDyn vise à fabriquer un nouveau modèle de tissu perfusé pour étudier les pathologies musculaires fibrotiques telles que les dystrophies. Pour la première fois, nous intégrerons les effets néfastes de la fibrose, tels que la rigidité et la perfusion altérée, sur le comportement cellulaire. La réponse cellulaire à la fibrose sera analysée en temps réel, à l'aide d'échantillons vivants et non marqués via la tomographie par cohérence optique dynamique (D OCT). La sensibilité de cette nouvelle méthode d’imagerie permettra d’analyser le cycle cellulaire, le métabolisme et le remodelage de la matrice extracellulaire. Des myoblastes murins C2C12 seront utilisés pour mettre au point la procédure de cellularisation des matrices. Ensuite, la colonisation des biomatériaux sera effectuée avec des lignées de myoblastes humains provenant de patients atteint de la dystrophie musculaire de Duchenne.
Nous développerons des nouvelles matrices de collagène ayant les propriétés de la matrice extracellulaire musculaire saine et fibrotique. La porosité de la matrice saine sera réduite pour induire un stress hypoxique et sa réticulation permettra d’augmenter sa rigidité pour modéliser la matrice fibrotique. Ensuite, une macroporosité dédiée à la colonisation cellulaire sera générée à l'aide d'une matrice sacrificielle pour permettre la colonisation de nombreux myoblastes. Enfin, la perfusion de modèles de muscle sain et fibrotique sera mise en œuvre à l'aide d'une puce microfluidique. L'impact de la perfusion altérée et de la rigidité de la matrice sur le comportement cellulaire sera étudié. Ce projet ambitieux aborde des questions biologiques clés, telles que la relation entre les propriétés de la matrice et le stress hypoxique ou l’impact de la rigidité sur le comportement cellulaire, permettant de mieux comprendre les dystrophies musculaires et de trouver des cibles thérapeutiques adaptées.