Les chercheurs maîtrisent assez bien la croissance de tissus humains à partir de cellules souches, des cellules cardiaques d'une boîte de Pétri à l'impression 3D complète. Mais assembler la vascularisation complexe du tissu cardiaque n’est pas une mince affaire. Même les imprimantes 3D les plus sophistiquées ne peuvent pas fabriquer la structure. Cependant, comme l'écrit Ben Guarino pour le Washington Post, les chercheurs du Worcester Polytechnic Institute pourraient trouver une solution: utiliser des feuilles d'épinard comme épine dorsale du tissu cardiaque.
L'étude, récemment publiée dans la revue Biomaterials, offre un moyen innovant de résoudre un problème commun de l'ingénierie tissulaire en se tournant vers le monde des plantes. Bien que les plantes et les animaux transportent les fluides de manière très différente, leurs structures vasculaires sont similaires, selon un communiqué de presse.
Prenez une feuille de plante et tenez-la à la lumière. "Que vois-tu?" Tanja Dominko, une auteur de l'étude, demande à Cyrus Moulton au télégramme de Worcester . "Vous voyez un système vasculaire végétal très, très similaire à un système humain et ayant un but identique", dit-elle.
Mais pour utiliser cette structure, les chercheurs ont d'abord dû retirer les cellules de la plante, laissant son système vasculaire intact. Pour accomplir un tel exploit, l'équipe lave les feuilles à l'aide d'un type de détergent, en passant de vert transparent à blanc translucide. La structure cellulosique restante est compatible avec les tissus humains.
Comme le rapporte Guarino, les chercheurs ont ensuite ensemencé les épinards de tissu cardiaque, qui a commencé à se développer à l'intérieur de la feuille. Après cinq jours, ils ont vu une partie du tissu se contracter au niveau microscopique. En d'autres termes, la feuille d'épinard a commencé à battre. Ils ont fait passer des liquides et des microbilles de la taille de cellules sanguines humaines à travers les feuilles pour montrer qu'elles pouvaient potentiellement transporter le sang.
Bien que l'équipe ne vise pas à développer un cœur plein d'épinards, elle espère que la méthode pourra être utilisée pour aider les patients après une crise cardiaque ou un autre problème cardiaque. «À long terme, nous envisageons certainement d'implanter une greffe dans du tissu cardiaque endommagé», a déclaré Glenn Gaudette, bioingénieur et co-auteur de l'étude. Ils espèrent créer un patch aussi épais et résistant que le tissu cardiaque naturel.
Les épinards ne sont pas le seul super aliment avec lequel l’équipe travaille. Selon le communiqué de presse, ils ont également réussi à éliminer les cellules des feuilles de persil, d'absinthe douce et de racine d'arachide poilue. À l'avenir, différentes plantes pourraient être utilisées comme échafaudages pour faire pousser différents correctifs et pièces de rechange. Par exemple, la tige creuse de la Jewelweed pourrait être utilisée pour créer des artères et le bois ou le bambou pourrait être utilisé pour fabriquer des os. «Quand on pense à la vaste gamme de plantes qui existent, il n’ya presque rien que les plantes puissent faire», a déclaré Gaudette à Moulton.
L'équipe Worcester n'est pas le seul groupe à travailler sur cette idée non plus. Andrew Pelling, de l'Université d'Ottawa, utilise la cellulose contenue dans des tranches de pomme pour faire pousser des oreilles (légèrement effrayantes).
