Un implant contenant des cellules humaines modifiées pour produire du glucagon-like peptide-1 (GLP-1) à la demande, commandée par smartphone, afin de contrôler la glycémie des patients diabétiques.
La technologie basée sur une approche optogénétique a été testée chez le souris diabétique. Les résultats publiés mercredi 26 avril dans la revue « Science Translational Medicine ». Jiawei Shao, et ses collègues de l'institut des sciences biomédicales de Shanghai, associés au département des sciences, des biosystèmes et de l'ingénierie de l'université de Basel, en Suisse ont modifié des cellules humaines afin qu'elles produisent du GLP-1 lorsqu'elles sont soumises à une lumière rouge.
Choix de la lumière rouge
Les chercheurs ont utilisé pour cela une enzyme bactérienne synthétisant la di-guanosine monophosphate cyclique dont l'activité dépend de la présence d'une longueur d'onde correspondant à la lumière rouge. « Le choix de la lumière rouge s'est imposé compte tenu du risque biomédical associé à d'autres longueurs d'onde, précisent les auteurs, une exposition continue à la lumière bleue est, par exemple, cytotoxique ».
Les chercheurs ont couplé ces cellules, enfermées dans une matrice en hydrogel, à un dispositif contenant une LED rouge qui s'allume sous l'effet d'une modification du champ magnétique, elle-même contrôlée par une application smartphone. Le tout est apparié à un lecteur de glycémie chargé de fournir en permanence un feedback à l'application de téléphonie mobile, via une connexion Bluetooth. L'appareil est ainsi capable de stimuler la production de GPL-1 automatiquement afin de respecter des constantes programmées par l'utilisateur.
Preuve de concept réussie
Dans cette première publication de « Science Translational Medicine », les auteurs montrent, chez la souris, que l'expression de GPL1, et sa libération dans la circulation sanguine correspondent bien aux commandes transmises par le smartphone. Le dispositif fonctionne toujours lorsque les animaux restent libres de leurs mouvements, et même lorsque l'hydrogel est immergé dans une solution aqueuse.
Dans l'interface de l'application, l'utilisateur peut régler la durée d'exposition quotidienne des cellules à la lumière rouge et l'intensité de cette dernière. Les auteurs espèrent être en mesure de mettre au point une nouvelle interface proposant de vraies cibles thérapeutiques. Ils estiment avoir déjà réalisé un pas important vers un nouveau modèle de thérapie cellulaire hybride.
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