Une situation délicate : optimiser la culture cellulaire avec des protéines essentielles de la matrice extracellulaire

TLes nombreuses cellules qui composent les tissus des mammifères sont entourées d’un réseau complexe de protéines connu sous le nom de matrice extracellulaire (MEC). Ensemble, ces protéines fournissent aux cellules un échafaudage structurel, permettent la communication entre les cellules et stimulent la signalisation moléculaire pour un large éventail d’activités cellulaires, notamment la prolifération, l’attachement, la différenciation, la morphologie, le mouvement et la mort.

Dans le cadre de vastes efforts de recherche préclinique, les scientifiques cultivent et entretiennent des cellules de mammifères in vitro, les utilisant d’innombrables façons pour évaluer des questions scientifiques fondamentales et translationnelles. L’une des considérations les plus essentielles pour générer des cultures cellulaires reproductibles et fiables consiste à imiter leur environnement ECM natif. Certaines cellules peuvent le faire d’elles-mêmes en sécrétant des protéines ECM in vitro, mais beaucoup n’y parviennent pas. Pour permettre des cultures viables de telles cellules, les scientifiques recouvrent les surfaces des ustensiles de culture cellulaire de composants ECM, notamment du collagène, de la laminine, de la fibronectine, de la gélatine et de la vitronectine d’origine naturelle, ainsi que de polymères synthétiques tels que la poly-L-lysine et la poly-L-ornithine.

Le comportement des différents types de cellules en culture est influencé par les substrats protéiques spécifiques de la MEC et leurs combinaisons. Par exemple, enduire les ustensiles de culture avec de la laminine, de la poly-L-lysine et de la poly-L-ornithine encourage cellules souches neurales d’adhérer et de se différencier, permettant un large éventail d’études.¹ D’autres cultures de cellules souches, telles que cellules souches embryonnairesbénéficiez des composants ECM présents dans la gélatine naturelle, un mélange de protéines extraites du collagène qui permet en outre la fixation des cellules.² D’autres protéines ECM telles que la vitronectine favorisent la différenciation et la migration de divers types de cellules, notamment cellules cancéreuses.³

Pour les cultures cellulaires qui nécessitent plusieurs types de protéines ECM, la préparation des ustensiles de culture peut devenir un processus fastidieux et long, étant donné que certains revêtements nécessitent des étapes supplémentaires pendant la nuit et que des rinçages sont nécessaires entre les revêtements. De plus, à chaque étape de préparation supplémentaire, le risque de contamination des cultures cellulaires augmente. En cas de contamination, les scientifiques doivent éliminer les cellules et relancer l’ensemble du processus, ce qui consomme de précieuses ressources et peut retarder considérablement les expériences. En conséquence, les chercheurs explorent de nouveaux produits et outils ECM pour optimiser et rationaliser ce processus. Par exemple, l’utilisation de solutions de revêtement pré-mélangées et d’inserts de plaques de culture cellulaire pré-enduits réduit le temps de préparation et améliore la reproductibilité entre les cultures cellulaires.

Facteurs ECM pré-mélangés et prêts à l’emploi de MilliporeSigma offrent un avantage significatif par rapport aux approches conventionnelles de revêtement des ustensiles de culture en réduisant le besoin de multiples applications et étapes de lavage. Leurs mélanges de solutions liquides éliminent le besoin d’incubation pendant la nuit avant d’ajouter une couche d’un deuxième facteur d’attachement, rationalisant ainsi les flux de travail et permettant des analyses le jour même. Étant donné que les concentrations de travail de ces composants ECM sont déjà optimisées et validées, les chercheurs évitent les étapes de dilution et gagnent du temps supplémentaire. De plus, les bandes d’adhésion cellulaire Millicoat® de MilliporeSigma sont pré-enduites de protéines ECM et spécialement conçues comme composants amovibles pour les cadres de plaques de culture cellulaire. Dans l’ensemble, ces solutions aident les chercheurs à éliminer les tracas liés aux préparations de fixation de culture cellulaire en plusieurs étapes et à rationaliser les longs flux de travail, économisant ainsi du temps et des ressources et améliorant la fiabilité globale des données de recherche sur la culture cellulaire.

Les références

1. Ahmed S. La culture de cellules souches neurales. J Cell Biochimie. 2009;106(1):1-6.
2. Kitajima H, Niwa H. Expansion clonale de cellules souches pluripotentes humaines sur une surface recouverte de gélatine. Biochem Biophys Res Commun. 2010;396(4):933-938.
3. Schneider G, et al. Preuve que la vitronectine est un puissant facteur favorisant la migration des cellules cancéreuses chaperonnées par le fibrinogène : une nouvelle vision de la métastase des cellules cancéreuses dans les lymphatiques et les cavités corporelles à faible teneur en fibrinogène. Oncotarget. 2016;7(43):69829-69843.