Physicochemical Characterization and Biocompatibility of Alginate-Polycation Microcapsules Designed for Islet Transplantation

La microencapsulation représente une stratégie visant à protéger les cellules ou les tissus thérapeutiques du rejet de greffe à l'aide d'une barrière physique. Cette approche est avantageuse puisqu'elle ne nécessite pas l'administration d'immunosuppresseurs à long terme et qu'elle permet l'option d'exploiter des sources de cellules non-cadavériques (ex. les cellules d'animaux). Les microcapsules que nous étudions sont conçues pour l'immunoprotection des îlots de Langerhans (qui sont responsables de sécréter l'insuline) dans le but de traiter le diabète insulino-dépendant. La transplantation d'îlots microencapsulés n'est pas encore utilisée régulièrement en clinique parce que la survie et le fonctionnement des cellules greffées restent limités. Un facteur qui contribue à l'échec de la greffe est la biocompatibilité inadéquate des microcapsules ellesmêmes. Dans ce cas, les cellules immunitaires adhèrent à la surface du dispositif et sécrètent des substances cytotoxiques pouvant pénétrer la barrière protectrice et endommager les cellules à l'intérieur. Ensuite, du tissu fibrotique se développe autour de l'implant, ce qui peut obstruer ou limiter la diffusion des nutriments, de l'oxygène, du glucose et de l'insuline à travers la membrane et ultimement mener au dysfonctionnement et/ou la mort des cellules encapsulées. Au moins deux groupes de recherche ont démontré la faisabilité, sous conditions optimales, de fabriquer des microcapsules d'alginate-polycation biocompatibles. Cependant, la plupart des laboratoires ont de la difficulté à reproduire de tels résultats. Ceci souligne notre manque de connaissances à propos des paramètres importants qui déterminent la biocompatibilité de la microcapsule. Cette situation est fortement reliée au fait qu'aucun standard n'existe pouvant nous guider dans la fabrication des microcapsules afin d'atteindre une biocompatibilité et une bioperformance optimales. A l'aide des techniques d'analyses physicochimiques, cette recherche cherchait à comprendre quelles propriétés de la microcapsule sont importantes pour déterminer sa biocompatibilité. L'objectif de ce travail était d'élucider les corrélations entre la structure chimique, les propriétés physicochimiques, et la biocompatibilité in vivo des microcapsules à base d'alginate. Ces informations aideront la communauté scientifique à comprendre les facteurs