Percer le noyau d'une cellule sans la détruire semble une prouesse technique. Pourtant, des chercheurs viennent de trouver une méthode non invasive qui pourrait bien bouleverser les thérapies géniques.
Une série de nanopiliers permet d'ouvrir temporairement la membrane nucléaire des cellules. Ce procédé garantit une intervention sans dégrader leur structure externe.
Image SEM d'une cellule posée sur le réseau de nanopiliers.
Crédit: Ali Sarikhani
Le noyau d'une cellule, qui contient l'ADN, est protégé par une membrane très sélective. Traditionnellement, accéder à cette zone nécessite des techniques invasives, entraînant parfois la destruction de la cellule.
Les chercheurs de l'Université de Californie à San Diego ont développé une méthode innovante qui repose sur l'utilisation de nanopiliers, des structures microscopiques en forme de petits cylindres. Lorsque la cellule est placée sur ce réseau, la membrane nucléaire, qui protège l'ADN, entre en contact avec ces nanopiliers. Leur disposition particulière et leur taille créent une légère pression sur la membrane, provoquant une déformation contrôlée. Cette déformation induit la formation de minuscules ouvertures dans la membrane, suffisamment larges pour permettre l'introduction de matériel, comme des médicaments ou des gènes thérapeutiques, sans endommager la cellule.
Ce qui rend cette technique unique, c'est que ces ouvertures sont temporaires. En effet, une fois la cellule retirée du réseau de nanopiliers, la membrane nucléaire se referme d'elle-même grâce à ses propriétés d'élasticité. Ce processus de "cicatrisation" naturelle assure la préservation de l'intégrité de la cellule, ce qui est essentiel pour garantir qu'elle puisse continuer à fonctionner normalement après l'intervention.
Cette méthode ouvre de nombreuses possibilités, notamment en thérapie génique. En ciblant directement le noyau, elle permettrait de corriger des gènes défectueux ou de traiter des maladies génétiques avec une précision inédite.
Illustration de la manière dont le noyau d'une cellule (vert) se déforme autour des nanopiliers et provoque la formation de brèches temporaires dans sa membrane, qui s'auto-réparent.
En parallèle, l'administration de médicaments pourrait bénéficier de cette avancée. Les nanopiliers permettent d'introduire des traitements au cœur même des cellules malades, réduisant ainsi les effets secondaires liés à des thérapies plus invasives.
Les chercheurs poursuivent leurs investigations pour mieux comprendre les mécanismes de réparation de la membrane nucléaire. Optimiser ce procédé est essentiel pour garantir son utilisation clinique en toute sécurité.
Les résultats de cette recherche sont publiés dans
Advanced Functional Materials.