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Informations générales
Référence : UMR5248-MARDUR-001
Lieu de travail : PESSAC
Date de publication : lundi 19 juillet 2021
Nom du responsable scientifique : DURRIEU Marie-Christine
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 novembre 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel
Description du sujet de thèse
Les cellules souches mésenchymateuses (MSC), présentes en très petites quantités chez l'adulte, sont des cellules multipotentes qui trouvent des applications en thérapie et en ingénierie tissulaire et qui pourraient être impliquées dans la restauration de tissus et d'organes spécifiques tels que les cellules du cartilage (chondrocytes), les cellules osseuses (ostéoblastes), les cellules adipeuses (adipocytes) ou les cellules musculaires (myocytes). Ainsi, les progrès récents de la médecine régénérative reposent sur plusieurs protocoles induisant une différenciation ex vivo des cellules souches (SC) avant la transplantation in vivo. Mais pour obtenir des tissus ou des organoïdes, un inconvénient principal est la production ex vivo de quantités cliniquement pertinentes de cellules fonctionnelles différenciées. En effet, le manque de sources abondantes de MSC et l'efficacité de leur différenciation rendent difficile l'obtention de suffisamment de cellules pour avancer vers de nouvelles étapes. Il a été démontré que les microenvironnements de SC (caractéristiques biochimiques, topographiques ou mécaniques) influent sur le rendement de différenciation des cellules et déterminent des aspects importants de leur physiologie. Aucun système actuel ne peut fournir de manière satisfaisante une stratégie pour envisager la fabrication d'un revêtement innovant (une plaque de culture cellulaire intelligente) pour la production rapide à haut rendement de cellules ostéoblastiques à partir de MSC d'un patient. Aujourd'hui, il n'est en effet pas possible de contrôler à 100% la différenciation de MSC vers un lignage souhaité. Étant donné que ces inconvénients limitent actuellement le potentiel thérapeutique des MSC cultivées en 2D, des méthodes de cultures alternatives ont été étudiées pour comprendre et contrôler la différenciation de MSC. La recherche se focalise aujourd'hui dans le développement de techniques capables de mimer l'environnement in vivo. Les polymères naturels ou synthétiques ont longtemps été utilisés comme revêtement dans la culture cellulaire ou comme composants d'échafaudage et il est également apparu récemment que les structures dendritiques pouvaient être testées en culture cellulaire et en échafaudage. De ce point de vue, les polymères dendritiques entièrement constitués d'acides aminés essentiels, comme les Dendri-Graft de Lysines (DGL), semblent être d'un intérêt primordial. Ce sont des polymères « arborescents » de L-lysine, 100% biocompatibles, non immunogènes, hydrosolubles et stables. Ils peuvent être façonnés en échafaudages 3D hybrides en incorporant de manière covalente une variété de substances biologiques et/ou chimiques pour mimer le microenvironnement de MSC in vivo. Le but du projet DENDRICELLPLATFORM financé par l'ANR est de permettre la synthèse d'une microplaque de culture fonctionnalisée permettant de favoriser la différenciation de MSC en ostéoblastes. Pour atteindre cet objectif, ce projet progressera par une approche pluridisciplinaire (de la synthèse des dendrimères aux tests de culture cellulaire in vitro). Nous proposons d'utiliser les propriétés de différentes générations de DGL natifs ou décorés (Poly-L ou D-Lysines DendriGrafts) comme interfaces bioactives biocompatibles présentant diverses propriétés mécaniques contrôlées pour favoriser l'adhésion, la différenciation MSC. La synthèse et l'immobilisation de différentes générations de DGL sur plaque de culture seront réalisées de manière à intégrer des principes actifs afin de guider l'adhésion et la différenciation MSC. Les propriétés mécaniques de l'hydrogel seront étudiées par AFM.
Contexte de travail
Ce projet de recherche pluridisciplinaire implique 2 partenaires aux expertises complémentaires (une entreprise et un laboratoire académique) : Le laboratoire académique (CBMN à l'Université de Bordeaux) et plus particulièrement l'équipe "BIOdevices, BIOmaterials & BIOengineering (3BIOs)" est internationalement reconnu non seulement pour ses compétences en matière de fonctionnalisation de surface de matériaux, micro-, nanostructuration à travers des approches principalement top-down mais aussi pour son expertise dans l'étude des interactions cellule-matériau (adhésion et différenciation cellulaires). Cette activité de recherche sera également réalisé en collaboration avec une autre équipe du CBMN pour ses compétences en AFM. La société FGHI développe des architectures de polymères à base d'acides aminés protéinogènes. Le Dr Durrieu du CBMN et le Dr Granier du FGHI ont déjà collaboré étroitement pendant plus de 2 ans sur tous les travaux préliminaires.
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