Un team multidisciplinare di ricercatori del CNRS, INSERM e Université Toulouse III – Paul Sabatier ha sviluppato un idrogel che può crescere, sviluppare e differenziare le cellule staminali neurali. Questo biomateriale potrebbe fornire nuovi percorsi per lo sviluppo di modelli cellulari in vitro di tessuto cerebrale o di ricostruzione tissutale in vivo. Questo lavoro è pubblicato in Materiali e interfacce applicati ACS il 14 maggio 2018.

Sebbene sappiamo come coltivare cellule su una superficie bidimensionale, che non è rappresentativo dell'ambiente cellulare reale in un organismo vivo. Nel tessuto cerebrale, le cellule sono organizzate e interagiscono in tre dimensioni in una struttura morbida. L'obiettivo principale dei ricercatori era imitare questo tessuto il più fedelmente possibile. Hanno sviluppato un idrogel che soddisfa criteri adeguati per la permeabilità, rigidità e biocompatibilità; su quello, hanno coltivato cellule staminali neurali umane.

La N-eptil-galattonamide è una nuova molecola sintetizzata da questi scienziati, che fa parte di una famiglia di agenti gelificanti che di solito produce gel instabili. è biocompatibile, ha una struttura molto semplice, e può essere fatto rapidamente, quindi ha molti vantaggi. Lavorando sui parametri per la formazione del gel, i ricercatori del Laboratoire Interactions Moléculaires et Réactivité Chimique et Photochimique (CNRS/Université Toulouse III-Paul Sabatier), Il Toulouse Neuro Imaging Center (INSERM/Université Toulouse III-Paul Sabatier) e il CNRS Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes hanno ottenuto un idrogel stabile con densità molto bassa e rigidità molto bassa. A causa di ciò, le cellule staminali neurali possono penetrare e svilupparsi in tre dimensioni nell'idrogel. Dispone inoltre di una rete composta da diversi tipi di fibre, alcuni dritti e rigidi, altri curvi e flessibili. Questa diversità consente ai neuroni di sviluppare una rete di connessioni a breve e lunga distanza come quelle del tessuto cerebrale.

Questo nuovo biomateriale potrebbe quindi portare allo sviluppo di modelli di tessuto cerebrale tridimensionali che funzionano in modo simile alle condizioni in vivo. A lungo termine, potrebbe essere utilizzato per valutare l'effetto di un medicinale o per consentire il trapianto di cellule con la loro matrice per riparare i danni cerebrali.