Le système de traitement du tissu adipeux isole des cellules régénératives pour l'administration de médicaments anticancéreux
Valentina Coccè, Anna Brini, Aldo Bruno Giannì, Valeria Sordi, Angiola Berenzi, Giulio Alessandri, Carlo Tremolada, Silvia Versari, Antonio Bosetto, Augusto Pessina · Unknown · 2018
Le dispositif Lipogems® capture des cellules souches lors du traitement de routine
Des chercheurs ont découvert que le système Lipogems® fait bien plus que traiter le tissu adipeux. Lors de la procédure standard de lavage, des cellules souches précieuses s'accumulent dans la poche de drainage du dispositif. Ces cellules étaient auparavant jetées comme déchets.
L'étude a utilisé un processeur prototype pour laver des échantillons de tissu adipeux provenant de donneurs adultes. Les scientifiques ont constaté que la poche de drainage contenait non seulement de l'huile et des résidus sanguins, mais aussi des cellules vivantes et saines. Ces cellules isolées se sont facilement développées en laboratoire et présentaient toutes les caractéristiques typiques des cellules stromales mésenchymateuses (cellules régénératives qui favorisent la cicatrisation).
Les cellules isolées présentent de véritables propriétés de cellules souches
L'équipe de recherche a effectué de multiples tests pour confirmer qu'il s'agissait bien de véritables cellules souches. Les cellules présentaient les marqueurs de surface appropriés permettant d'identifier les cellules stromales mésenchymateuses. Elles se sont révélées positives pour des marqueurs tels que CD73, CD90, CD105 et CD44. Elles se sont révélées négatives pour les marqueurs des cellules sanguines, confirmant l'absence de contamination.
Les cellules ont également démontré leur nature de cellules souches en :
Se développant et se multipliant de manière fiable en culture
Formant des colonies à partir de cellules uniques
Se transformant en cellules osseuses et en cellules adipeuses lorsqu'elles y étaient incitées
Ces capacités confirment que les cellules conservent leur potentiel régénératif après isolement.
Les cellules ont été chargées avec succès en paclitaxel, un médicament anticancéreux
Une découverte majeure a concerné le chargement de ces cellules souches avec du paclitaxel, un médicament de chimiothérapie couramment utilisé. Les cellules ont absorbé le médicament puis l'ont libéré en quantités suffisantes pour détruire des cellules cancéreuses lors de tests en laboratoire. Ce procédé a fonctionné contre plusieurs lignées de cellules cancéreuses.
Lorsque les chercheurs ont placé des cellules souches chargées en médicament à proximité de cellules cancéreuses, la croissance tumorale s'est arrêtée. Les cellules ont libéré suffisamment de médicament pour inhiber la multiplication des cellules cancéreuses. Cela suggère que les cellules souches pourraient servir de véhicules vivants pour l'administration de médicaments.
Aucune enzyme n'est nécessaire pour l'isolement des cellules
Les méthodes traditionnelles d'extraction des cellules souches du tissu adipeux nécessitent des enzymes pour décomposer le tissu. Le traitement enzymatique soulève des préoccupations réglementaires et peut endommager les cellules. L'approche Lipogems® évite entièrement ce problème.
Le système fermé et stérile n'utilise qu'un traitement mécanique et un lavage au sérum physiologique. Aucun produit chimique ni enzyme n'entre en contact avec les cellules. Cette simplicité améliore la sécurité et facilite la standardisation du procédé pour un usage médical.
Le procédé répond aux normes strictes de sécurité de fabrication
Les autorités de régulation médicale exigent que les traitements à base de cellules respectent les bonnes pratiques de fabrication. Le système Lipogems® automatisé et en circuit fermé permet de répondre à ces exigences. Le processeur prototype contrôlait tous les mouvements de manière numérique, garantissant des résultats constants.
Les chercheurs suggèrent de remplacer la poche de drainage standard par une chambre de culture cellulaire. Cela permettrait de créer un dispositif unique qui isole et cultive les cellules souches en une seule étape. Un tel système maintiendrait l'environnement stérile et fermé privilégié par les autorités réglementaires.
Perspectives d'avenir pour la médecine régénérative et le traitement du cancer
Cette étude en laboratoire ouvre deux directions prometteuses. Premièrement, les cellules isolées pourraient favoriser la régénération tissulaire chez les patients. Deuxièmement, elles pourraient administrer des médicaments anticancéreux directement aux tumeurs tout en épargnant les tissus sains.
Les chercheurs soulignent que les cellules souches issues du tissu adipeux offrent des avantages pratiques. La graisse est abondante chez la plupart des patients. Le prélèvement ne nécessite que des procédures peu invasives. Les cellules se développent bien et conservent leurs propriétés régénératives sur plusieurs générations.
Cette étude a été menée entièrement en laboratoire, et non sur des patients. Des recherches supplémentaires détermineront si les cellules souches chargées en médicament fonctionnent de manière sûre et efficace chez l'homme. Cependant, les résultats suggèrent que la plateforme Lipogems® pourrait servir à des applications au-delà de ses utilisations actuelles dans la réparation articulaire et la régénération tissulaire.
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Ce résumé décrit une recherche en laboratoire sur l'isolement cellulaire et l'administration de médicaments. Il ne représente pas un traitement approuvé contre le cancer. Les patients doivent discuter de toutes les options de traitement avec leurs professionnels de santé.
Source : Coccè et al., Unknown, 2018.
Publication Originale
A Nonenzymatic and Automated Closed-Cycle Process for the Isolation of Mesenchymal Stromal Cells in Drug Delivery Applications
Valentina Coccè, Anna Brini, Aldo Bruno Giannì, Valeria Sordi, Angiola Berenzi, Giulio Alessandri, Carlo Tremolada, Silvia Versari, Antonio Bosetto, Augusto Pessina · Unknown · 2018
The adipose tissue is a good source of mesenchymal stromal cells that requires minimally invasive isolation procedures. To ensure reproducibility, efficacy, and safety for clinical uses, these procedures have to be in compliant with good manufacturing practices. Techniques for harvesting and processing human adipose tissue have rapidly evolved in the last years, and Lipogems® represents an innovative approach to obtain microfragmented adipose tissue in a short time, without expansion and/or enzymatic treatment. The aim of this study was to assess the presence of mesenchymal stromal cells in the drain bag of the device by using a prototype Lipogems processor to wash the lipoaspirate in standardized condition. We found that, besides oil and blood residues, the drain bag contained single isolated cells easy to expand and with the typical characteristics of mesenchymal stromal cells that can be loaded with paclitaxel to use for drug-delivery application. Our findings suggest the possibility to replace the drain bag with a “cell culture chamber” obtaining a new integrated device that, without enzymatic treatment, can isolate and expand mesenchymal stromal cells in one step with high good manufacturing practices compliance. This system could be used to obtain mesenchymal stromal cells for regenerative purposes and for drug delivery.