Le corps humain est une machine incroyablement bien conçue et les procédés mécaniques tels que ceux du système lymphatique jouent un rôle majeur dans le maintien en bonne santé des tissus et des organes.
Le travail de Donny Hanjaya-Putra, professeur adjoint, se situe à l’intersection entre l’ingénierie et la médecine. Il étudie le système lymphatique – la partie du système immunitaire qui libère l’organisme des toxines et autres substances indésirables. Il analyse la façon de restaurer les réseaux lymphatiques dysfonctionnels associés à une vaste palette de maladies telles que le cancer, les maladies cardiovasculaires, le diabète, les troubles neurologiques et les syndromes métaboliques.
Hanjaya-Putra et son équipe ont démontré comment la rigidité de la matrice extracellulaire influence la fonction des vaisseaux lymphatiques. Ils ont combiné leurs connaissances à la science des polymères ainsi qu’à l’ingénierie mécanique afin de construire de nouvelles structures lymphatiques en cordon pour aider à restaurer un comportement normal dans les systèmes lymphatiques dysfonctionnels et aider l’organisme à lutter contre les maladies.
Dans cette étude, publiée dans la revue FASEB [Federation of American Societies for Experimental Biology], Donny Hanjaya-Putra affirme que les cellules peuvent ressentir des stimuli mécaniques tels que la rigidité matricielle, ce qui active certains gènes pour stimuler la formation de lymphe. Ils ont pour cela utilisé des hydrogels fabriqués à partir d’acide hyaluronique (une molécule naturelle du sucre) afin d’améliorer le modèle de lien cellulaire au moyen de stimuli mécaniques appropriés (rigidité matricielle) dans un modèle en 2D de vaisseaux lymphatiques, et ils sont ainsi parvenus à stimuler la formation de nouveaux vaisseaux lymphatiques.
Ce type de recherche est possible uniquement grâce aux avancées dans la biologie par imagerie et l’étude des cellules souches. Généralement, les étudiants en médecine passent des heures à étudier le système cardiovasculaire, mais moins de temps sur le système lymphatique, en grande partie car il est difficile de visualiser les vaisseaux lymphatiques qui sont transparents. De récentes recherches ont permis aux chercheurs d’utiliser des marqueurs cellulaires afin de distinguer les cellules endothéliales sanguines et les cellules endothéliales lymphatiques ; il est donc à présent possible d’observer et d’étudier ces réseaux fondamentaux in vitro et in vivo.
L’équipe de Hanjaya-Putra est actuellement en train de développer des hydrogels capables d’être transplantés sous la peau afin de favoriser la cicatrisation, mais aussi des gels capables d’être injectés dans l’organisme dans la région de la plaie.
Alderfer, principale auteure de l’article paru sur la revue FASEB, a reçu la bourse d’étude Fulbright U.S. Student Program Grant pour fréquenter l’université d’Helsinki. Elle y étudiera la formation des vaisseaux lymphatiques in vivo sur des plaies et dans des modèles de lésion cardiaque avec Kari Alitalo, leader mondial dans le domaine de la recherche sur les vaisseaux lymphatiques et de la biologie translationnelle liée au cancer.