Un hydrogel à base de peptides s'avère prometteur pour la réparation des tissus et des organes

En combinant précision biomédicale et ingénierie inspirée de la nature, une équipe dirigée par l'Université d'Ottawa a créé un matériau semblable à de la gelée qui présente un énorme potentiel pour réparer rapidement un large éventail d'organes et de tissus endommagés dans le corps humain.

Des recherches de pointe dirigées par le Dr Emilio I. Alarcon, professeur agrégé à la Faculté de médecine de l'Université d'Ottawa, pourraient avoir un impact sur la vie de millions de personnes à l'avenir grâce à des hydrogels peptidiques qui pourraient refermer les plaies cutanées et administrer des traitements aux cœurs endommagés. Muscle et réparer le muscle cardiaque endommagé. Cornée.

« Nous utilisons des peptides pour créer des solutions thérapeutiques. L'équipe s'inspire de la nature pour développer des solutions simples pour la fermeture des plaies et la réparation des tissus », explique le Dr Alarcon, scientifique et directeur du groupe Bioingénierie et solutions thérapeutiques (BEaTS) à l'Institut de cardiologie de l'Université d'Ottawa, dont les recherches pionnières sont développer de nouveaux matériaux capables de régénérer les tissus.

Les peptides sont des molécules présentes dans les organismes vivants, et les hydrogels sont des matières aqueuses à la texture gélatineuse qui se sont révélées utiles à des fins thérapeutiques.

L'approche adoptée dans l'étude, publiée dans Advanced Functional Materials et menée conjointement avec le Dr Erik Suuronen et le Dr Mark Ruel, est unique. La plupart des hydrogels étudiés en ingénierie tissulaire sont des matériaux d'origine animale et à base de protéines, mais le biomatériau créé par l'équipe collaborative est renforcé par des peptides modifiés. Cela le rend plus applicable dans la pratique clinique.

Dr. Ruel, professeur au Département de médecine cellulaire et moléculaire de la Faculté de médecine de l'Université d'Ottawa et directeur de la recherche au Département de chirurgie cardiaque de l'Institut de cardiologie de l'Université d'Ottawa, a déclaré que les résultats de l'étude pourraient être révolutionnaires. P>

« Malgré des millénaires d'évolution, la réponse humaine à la cicatrisation des plaies reste encore imparfaite », explique le Dr Ruel. « Nous constatons des cicatrices irrégulières allant des incisions cutanées aux blessures oculaires en passant par la réparation cardiaque après un infarctus du myocarde. Les docteurs Alarcon, Suuronen et le reste de notre équipe se concentrent sur ce problème depuis près de deux décennies. La publication du Dr Alarcón dans Advanced Functional Materials représente une nouvelle façon de rendre la cicatrisation des plaies, la cicatrisation des organes et même les cicatrices de base après une intervention chirurgicale beaucoup plus gérables sur le plan thérapeutique et donc optimisées pour la santé humaine. "

Peptides synthétisés pour une réparation instantanée des tissus mous. Matériaux fonctionnels avancés (2024). DOI : 10.1002/adfm.202402564

En effet, la clé réside dans la capacité à moduler le biomatériau peptidique. Les hydrogels de l’équipe de l’Université d’Ottawa sont conçus pour être ajustables, ce qui rend ce matériau durable adaptable pour une utilisation dans une large gamme de tissus. Essentiellement, la recette à deux composants peut être modifiée pour augmenter l'adhésivité ou diminuer d'autres composants en fonction de la partie du corps à réparer.

« Nous avons été très surpris par la gamme d'applications que nos matériaux pouvaient réaliser », explique le Dr Alarcon. "Notre technologie offre une solution intégrée personnalisable en fonction du tissu cible."

Dr. Alarcon note également que les données de recherche suggèrent que les effets thérapeutiques des hydrogels biomimétiques sont très efficaces et que leur utilisation est nettement plus simple et plus rentable que d'autres approches régénératives.

Les matériaux ont été développés à faible coût et dans un format évolutif, ce qui est extrêmement important pour de nombreuses applications biomédicales à grande échelle. L'équipe a également développé un système de dépistage rapide qui a considérablement réduit les coûts de développement et les délais de test.

"Cette réduction significative des coûts et des délais rend non seulement notre matériau plus viable économiquement, mais accélère également son potentiel d'utilisation clinique", déclare le Dr Alarcon.

Quelles sont les prochaines étapes pour l'équipe de recherche ? Ils mèneront de grands essais sur des animaux en préparation aux tests sur l’homme. À ce jour, des tests cardiaques et cutanés ont été effectués sur des rongeurs, et des travaux cornéens ont été réalisés ex vivo.