De super cellules grâce à un nanofilm

Réussir à modifier les propriétés des cellules sans mettre en péril leur viabilité est certainement l’un des enjeux majeurs des nanobiotechnologies.
Deux chercheurs, l’un de l’université fédérale de Kazan (Russie) et l’autre de la Louisiana Tech Faculty (États-Unis), ont mis au point une technique permettant d’encapsuler des cellules vivantes dans un film composé de nanocomposants afin d’en modifier les propriétés.
Rawil Fakhrullin et Yuri Lvov ont ainsi créé une méthode basée sur le principe « layer by layer » bien connu des électrotechniciens. Ainsi, les chercheurs construisent dans un premier temps un film à plat en déposant consécutivement polycations et polyanions. L’ensemble est maintenu grâce aux simples propriétés électrostatiques des éléments. Il faut ensuite encapsuler la cellule vivante avec ce film. L’effet sur la cellule est lié à l’absorption séquentielle des éléments chargés de manière opposée comme des polyélectrolytes, des nanoparticules ou des protéines.
Ce concept semble permettre de construire des films de n’importe quelle composition où l’on organise les éléments dans un ordre prédéterminé. Cette séquence permet d’avoir une grande maîtrise des propriétés que l’on souhaite modifier. Ainsi, les auteurs suggèrent que cette capsule permet d’influer sur la sensibilité à la température ou au pH, sur la perméabilité ou encore la stabilité structurelle de la cellule. Ils obtiennent ainsi des cellules vivantes fonctionnalisées.
La technique « layer by layer » a un autre avantage : elle offre la possibilité de réaliser plusieurs séries de cellules fonctionnalisées en parallèle. Il semble donc envisageable de créer facilement des blocs tridimensionnels de cellules fonctionnalisées. La porte à la création de tissu artificiel ou de structure multicellulaire apparait donc grande ouverte.
Néanmoins, Rawil Fakhrullin et Yuri Lvov décrivent certains cas de toxicité de leur procédé probablement liés aux interactions électrostatiques des polycations avec la membrane cellulaire, notamment avec des polyélectrolytes synthétiques. Selon eux, la solution à ce problème proviendrait du recours aux éléments biocompatibles comme les polysaccharides, les polyacides aminés, les nucléotides ou les polyphénols.
Ceci à part, la création de cellules fonctionnalisées par cette technique pourrait très rapidement permettre la fabrication de nouveaux types de vecteurs de thérapie ciblée mais aussi de véritables cellules magnétiques, des agents de la transmission du signal télécommandés.

Rawil F et al. (2012) ACS Nano, doi:10.1021/nn301776y

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