Une équipe de chercheurs de la Zhejiang University School of Medicine a mis au point un moyen d’utiliser des cellules photosynthétiques de plantes lors du traitement de l’arthrose chez la souris.
Dans leur article publié dans la revue La nature, le groupe décrit comment ils ont créé des structures thylakoïdes à l’échelle nanométrique, appelées unités nanothylakoïdes, dans les plantes et les ont introduites dans des cellules animales afin de ralentir ou d’arrêter la progression de la maladie. Deux des membres de l’équipe, Pengfei Chen et Xianfeng Lin ont également publié un briefing de recherche décrivant leurs travaux dans le même numéro de revue.
Des recherches antérieures ont montré que dans certaines maladies évolutives, telles que l’arthrose, les cellules manquent de la quantité d’énergie dont elles ont besoin pour fonctionner correctement en raison d’un anabolisme insuffisant (lorsque des molécules simples sont converties en molécules complexes). Des recherches antérieures ont également montré que le composé ATP fournit l’énergie nécessaire aux cellules de mammifères.
Des recherches antérieures ont également montré que la molécule NADPH joue un rôle important en permettant aux cellules d’utiliser l’ATP. Et enfin, des recherches antérieures ont également montré que l’ATP et le NADHP sont produits dans les plantes lors de la photosynthèse. Les chercheurs se sont donc demandé s’il serait possible de livrer une partie de la machinerie végétale dans une cellule de mammifère où elle pourrait être utilisée pour produire de l’ATP et du NADPH à utiliser par les cellules de mammifère lorsqu’une lumière était appliquée, déclenchant le processus photosynthétique.
Pour le savoir, les chercheurs ont créé des structures appelées unités nanothylakoïdes (NTU) à partir de chloroplastes végétaux. Ils les ont ensuite recouverts de cellules de souris pour empêcher le système immunitaire de la souris d’attaquer lorsque les NTU ont été injectés dans les articulations du genou de souris souffrant d’arthrose.
Ensuite, ils ont braqué une lumière sur les articulations pour stimuler le processus photosynthétique et donc la production d’ATP et de NADPH. Les tests ont montré que la technique entraînait une amélioration de l’anabolisme dans les cellules de souris, ce qui à son tour entraînait une réduction de la progression de la maladie (dégénérescence ralentie du cartilage) chez les souris testées.
Les chercheurs suggèrent que leurs expériences initiales montrent que leur approche est prometteuse en tant qu’approche thérapeutique pour le traitement de maladies évolutives. Ils notent également que la même approche pourrait être utilisée pour métaboliser les cellules dans le cadre d’un processus de création de biocarburants et peut-être d’autres produits chimiques utiles.
Plus d’information:
Pengfei Chen et al, Un système photosynthétique naturel d’origine végétale pour améliorer l’anabolisme cellulaire, La nature (2022). DOI : 10.1038/s41586-022-05499-y
Machinerie cellulaire végétale pour fabriquer des métabolites transférés aux cellules de mammifères, La nature (2022). DOI : 10.1038/d41586-022-03629-0
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