Un professeur du RIT reçoit une subvention pour rechercher de nouvelles approches thérapeutiques contre la sclérodermie

Un professeur du RIT reçoit une subvention pour rechercher de nouvelles approches thérapeutiques contre la sclérodermie

Plus de collagène dans le corps humain n’est pas toujours une bonne chose, et Karin Wuertz-Kozak étudie la façon dont les maladies progressent en raison de l’augmentation de cette protéine importante.

Wuertz-Kozak a récemment reçu plus de 400 000 $ du programme de recherche médicale dirigé par le Congrès (CDMRP) pour étudier de nouvelles approches thérapeutiques contre la sclérodermie, une maladie auto-immune chronique qui implique la surproduction de collagène, également connue sous le nom de fibrose.

Le collagène est l’une des protéines matricielles les plus importantes de votre corps. Et bien que la perte de collagène ait été associée à de nombreuses maladies, la surproduction de collagène a également des effets néfastes, comme ceux observés dans la sclérodermie.

Karin Wuertz-Kozak, professeure dotée de Kate Gleason, département de génie biomédical, Rochester Institute of Technology

Le CDMRP est une initiative de financement du département américain de la Défense visant à transformer les soins de santé et à faire progresser de nouvelles alternatives de traitement. Wuertz-Kozak est le premier membre du corps professoral du RIT à être financé par cette initiative, et elle travaillera avec Benjamin Korman, médecin et professeur adjoint d'allergie/immunologie et de rhumatologie au centre médical de l'Université de Rochester, pour développer de nouveaux modèles de tests et options de traitement.

La sclérodermie n'est pas facile à diagnostiquer et, à ce jour, il existe des traitements limités pour cette maladie évolutive, qui provoque un durcissement et un raffermissement de la peau ainsi qu'une restriction des mouvements. Elle peut également affecter d’autres organes tels que les poumons, où la fibrose et les cicatrices inhibent la respiration.

Wuertz-Kozak et son équipe développeront des modèles de peau 3D pouvant être utilisés pour simuler et évaluer l’apparition, la progression et le traitement d’une maladie fibrotique à l’aide d’une technologie de pointe appelée électrofilage. Ce processus consiste à appliquer une haute tension à une solution polymère, créant ainsi de minuscules fibres nanométriques. Le matériau accumulé sur une plaque collectrice mise à la terre ressemble à des fibres de collagène naturelles.

"En faisant varier ce processus et les polymères choisis, vous pouvez créer des constructions de nanofibres qui simulent différents types de tissus", a-t-elle déclaré. "Nous avons commencé cela pour disposer d'un système de tests cutanés à haut débit plus rentable et contrôlable qui peut être utilisé comme alternative aux tests sur les animaux. Pour notre modèle de peau, nous combinons l'électrofilage classique avec l'électrofilage cryogénique pour créer des constructions tissulaires bicouches qui simulent la structure dense de l'épiderme et la structure plus moelleuse du derme."

Le projet global comporte plusieurs aspects. Le premier concerne le développement d’un modèle de peau fibreuse utilisant cette technique bicouche. Pour induire une surproduction de collagène, les cellules cutanées ensemencées dans ces véhicules nécessitent des stimuli supplémentaires, tels qu'un traitement avec le facteur de croissance TGF-bêta et une exposition au sérum de patients atteints de sclérodermie, a-t-elle expliqué.

Dans la deuxième partie du projet, la formation de pharmacien de Würtz-Kozak apparaît clairement. Avant de rejoindre le RIT, elle a suivi une formation en pharmacologie et possède une vaste expérience en recherche orthopédique et en biomécanique. Cette expérience est essentielle car elle examine si la surproduction de collagène dans ce modèle – et finalement chez les patients – peut être inversée ou stoppée grâce à des approches pharmacologiques.

"Les premiers résultats semblent très prometteurs", a déclaré Wuertz-Kozak, qui étudie les canaux ioniques dans le domaine de la santé et des maladies depuis plus de cinq ans.

Le projet interdisciplinaire s'étend sur trois ans. Les premiers travaux ont été menés par Andrea De Pieri, qui a rejoint le laboratoire de régénération tissulaire et de mécanobiologie de Wuertz-Kozak en 2020 en tant que chercheur postdoctoral. Il est originaire d'Italie et a obtenu son doctorat. En Irlande. Patricia Alvaro Llopis d'Espagne a récemment rejoint l'équipe.

Wuertz-Kozak est elle-même une scientifique internationale. Originaire d'Allemagne, elle a travaillé dans le Vermont et en Suisse avant de rejoindre le Kate Gleason College of Engineering du RIT en 2019. Son expertise réside dans la compréhension des mécanismes cellulaires et des pathologies sous-jacentes de l'inflammation pour de nouvelles options de traitement ainsi que dans la régénération des tissus et le soulagement de la douleur. Elle a collecté près de 2 millions de dollars en financement organisationnel depuis qu'elle a rejoint le RIT et est impliquée dans de nombreuses collaborations de recherche nationales et internationales.

"Notre recherche jettera les bases d'une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires à la base du développement et de la progression de la sclérodermie", a déclaré Wuertz-Kozak. "Cela pourrait être un moyen d'améliorer les soins et la qualité de vie des personnes touchées par des modifications cutanées induites par la sclérodermie."

Source:

Institut de technologie de Rochester

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