Entretien avec le Dr Patrick Kugelmeier, Kugelmeiers Ltd.

En complétant sa thèse de doctorat, Dr med. Patrick Kugelmeier s’est concentré sur la transplantation cellulaire et la différenciation des cellules-souches. De cette manière, il a réalisé qu’un des principaux problèmes du travail avec les cellules-souches est la reproductibilité. Cependant, c’est un prérequis pour toute application médicale. Le besoin clinique d'une plateforme qui combine la biologie des cellules-souches avec la transplantation cellulaire est donc devenu de plus en plus clair. Sa solution a été le développement de la plateforme Sphericalplate 5D qui permet des cultures cellulaires 3D standardisées avec des sphéroïdes de taille homogène jusqu'à l'application clinique.

Elle permet le regroupement régulier en format 3D et accueille jusqu’à 9'000 sphéroïdes sur une plaque. Avec un nano-revêtement spécial et une géométrie arrondie brevetée, la plaque est conçue pour des applications dans de nombreux domaines, tels que la transplantation cellulaire, les futures thérapies par cellules-souches et la recherche sur les tumeurs. La simplicité de manipulation et les faibles coûts d'acquisition sont les deux autres avantages de cette innovation conçue pour la culture cellulaire.

Nous avons voulu poser une ou deux autres questions au Dr Kugelmeier :

Pourquoi les utilisateurs devraient adopter Sphericalplate 5D au lieu de simplement continuer d’utiliser le système hydrogel ?

Les systèmes hydrogel ont leur place et sont indispensables à la recherche fondamentale. Cependant, la mise à l'échelle vers des applications médicales avec les exigences de manipulation et de sécurité correspondantes devient difficile avec l'hydrogel pur. L'avantage du Sphericalplate 5D, en plus de la mécanobiologie contrôlée et de la quantité illimitée de sphéroïdes hautement standardisés, est que, si des hydrogels sont nécessaires, vous avez toujours la possibilité de les utiliser sur la plaque sphérique ou en combinaison avec elle.

Pour la recherche sur le cancer, le problème du manque d’alimentation en oxygène dans le centre des sphéroïdes et la nécrose résultante sont souvent rejetés comme physiologiques – comme la nécrose se produit également dans les tumeurs naturelles. Quelle est votre opinion sur le sujet ?

Merci pour cette question. C’est l’une des préoccupations centrales de la recherche sur les tumeurs, les cellules-souches et la transplantation cellulaire. Une meilleure compréhension de cette question peut ouvrir de grandes portes sur l’avenir de la médecine. Si on devait faire la liste de tous les facteurs et relations impliqués, on irait bien au-delà de l’objet de cet entretien. Mais la seule preuve scientifique selon laquelle les tumeurs extrêmement pauvres en oxygène figurent parmi les plus dangereuses, que la plupart des cancers proviennent probablement de cellules-souches, que les cellules-souches sont également programmées par la tension d'oxygène et que la privation d'oxygène est l'un des facteurs principaux qui déterminent si une greffe de cellules fonctionne ou non, montre l'importance de ce sujet.

Des plaques à fonds arrondis et des traitements de surface répulsifs cellulaires, qui sont aussi censés favoriser la formation 3D existent déjà dans le commerce. Pourquoi donc devrais-je utiliser votre plaque ?

Grâce à la mécanobiologie contrôlée et l’option de pouvoir l’utiliser pour d’autres applications en aval. Les autres plaques à fonds arrondis ne sont pas vraiment rondes du point de vue de la cellule, il s’agit simplement de larges surfaces légèrement incurvées. Cela perturbe la formation régulière des sphéroïdes. Les cellules censées former un groupe sous forme sphéroïde ont des exigences complètement différentes. Pour diverses raisons de communication de cellule à cellule, elles ont besoin de support, mais en même temps ne doivent pas être restreintes. C’est une condition préalable au bon développement des cellules, et donc à la fonctionnalité, selon laquelle le processus se développe sans interruption. La sensibilité avec laquelle la nature a mis en place le développement et la programmation des cellules est un sujet qui deviendra passionnant au cours des prochaines années. Ainsi, notre plaque devrait être le premier choix lorsqu'il s'agira de données très précises et d'applications médicales ultérieures.

Je travaille avec des sphéroïdes et jusqu'à présent, je n'ai accordé aucune valeur ni aucune attention particulière à la taille homogène et à la formation d'amas reproductibles. Alors devrais-je remettre en question mes résultats ? Et si oui, quelles questions dois-je me poser ?

Cela n’est pas surprenant, car jusqu’à présent, ce sujet n’a pas reçu suffisamment d’importance dans l’éducation, simplement parce que personne ne le savait. Alors oui, les résultats doivent être remis en question. La littérature sur ce sujet se développe de manière exponentielle et un regard dans PubMed avec les questions sur la biologie du développement, la culture cellulaire 3D sous forme de sphéroïdes / grappes et la programmation des cellules-souches, montre qu'il s'agit d'un sujet clé de recherche et de médecine pour le futur.

L'hypoxie (manque d'oxygène) est un facteur crucial affectant le processus de transcription. Le Sphericalplate 5D peut-il y remédier ?

Oui. Il s’agit d’un remède dans le sens où Sphericalplate 5D crée des conditions absolument contrôlées qui ne laissent plus ce processus au hasard. Ainsi, vous pouvez définir les conditions clés en utilisant vos propres questions afin que vos propres expériences aient une plus grande chance de réussite. Nous sommes disponibles pour une discussion sur des questions spécifiques et sur les conditions expérimentales.