Modèle bimatière

La première approche repose sur l`induction de la vascularisation par des précurseurs endothéliaux à l`aide de facteurs angiogéniques tels que le VEGF. Par exemple, Braghirolli et coll. [84] ont démontré qu`un échafaudage de poly (caprolactone) électrofilé chargé de VEGF favorisait la pénétration et la prolifération des EPCs dans la matrice 3D. Ce processus est principalement réglementé par la CE et, dans le contexte de la TE, des interactions spécifiques avec le matériel d`échafaudage et d`autres types de cellules sont nécessaires pour une vascularisation in vitro optimale. Ainsi, la tendance actuelle de la recherche est axée sur la production de constructions prévascularisées in vitro. Cette approche propose la génération d`une vascularisation stable in vitro à l`aide d`ECs et d`une implantation in-vivo subséquente dans le site cible [85]. L`inconvénient principal de cette méthode, lorsqu`il est utilisé pour la réparation osseuse in vivo, est la difficulté de générer une vascularisation in vitro stable avant l`implantation. L`utilisation de systèmes de coculture comprenant différents types de cellules est plus complexe et plusieurs paramètres doivent être pris en compte pour le résultat réussi d`une construction osseuse vascularisée, à savoir le type de cellule (ostéogénique et vasculogénique), les milieux, la méthodologie d`ensemencement, culture (statique ou dynamique), échafaudages et microenvironnement (p. ex., tension d`oxygène) [83]. Au cours de la dernière décennie, des tentatives différentes pour générer des structures osseuses vascularisées utilisant des cellules précurseurs ostéogéniques et des cellules progénitrices vasculaires ont été faites, mais la majorité de ces études ont été réalisées à l`aide de modèles in vivo [86 – 88]. Il a été difficile de créer un véritable modèle in vitro contenant du tissu osseux et des structures de type vasculature dans la même construction. Une tentative récente d`introduire simultanément la différenciation ostéogénique et le développement de système vasculaire in vitro a été faite par tsigkou et coll.

[89], qui combinaient les MSCS de la moelle osseuse humaine et les cellules endothéliales de la veine ombilicale humaine (HUVECs) ensemencées sur un polymère polymérique l`échafaudage et dans un hydrogel, respectivement. Ils ont observé la formation de structures de type capillaire 4 – 7 jours après l`implantation dans un modèle de souris, et des MSCs ont été trouvées nécessaires au développement d`un système vasculaire stable. La principale question en suspens est encore la génération de modèles in vitro précis, en raison des difficultés d`obtention de la matrice osseuse minéralisée de qualité, encore plus compliquée par l`introduction du vascularisation. Comme l`a souligné Alexander et coll. dans un récent minisynthèse [31], une approche te peut être utilisée pour le développement de modèles précliniques in vitro de la fonction tissulaire normale/pathologique, mais un dosage efficace à haut débit devrait consister en un système minimal avec paramètres de performance bien définis. Ces systèmes devraient modéliser la structure et la fonction du tissu humain, ainsi que la réponse physiologique à différents stimuli, comme l`interaction avec les tissus adjacents [113 – 115]. L`OS interagit activement avec le cartilage, les muscles, les ligaments, les tendons et beaucoup d`autres tissus dans sa fonction physiologique dans le système musculo-squelettique [116 – 120]. Un modèle in vitro idéal d`os devrait envisager la possibilité d`étudier son interaction avec d`autres tissus, ce qui pose des défis significatifs dans l`accommodement de différents microenvironnements tissulaires spécifiques.

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