Séminaire de GUÉRARD Fabienne
Pr Fabienne GUÉRARD
UMR 6539 LEMAR
donnera une conférence intitulée
Approches biomimétiques pour le développement de matériaux biocompatibles
F. GUERARD, K. LE LANN, M. PROVOST, G. SURGET, L. VIC, V. STIGER
Les biomatériaux ont été sélectionnés pendant longtemps pour leur inertie afin de garantir la plus forte biocompatibilité possible. Désormais, les recherches sur le sujet se concentrent sur leur bio-activité, leur connectivité ou leur potentiel régénératif.
Dans ce contexte, le lemar développe de nouvelles recherches sur des approches biomimétiques basées sur (i) l’utilisation de composés naturels bioactifs d’origine marine et (ii) l’ingénierie des protéines, pour développer des hydrogels bio-inspirés capable d’apporter de nouvelles fonctionnalités aux matériaux. Ces travaux ont été initiés dans le cadre du projet européen INTERREG IVB « Marmed » (2011-2014). L’évaluation des activités biologiques de plusieurs extraits de végétaux marins a été réalisée et, parallèlement à leurs propriétés anti-oxydantes et anti-microbiennes, nous avons démontré leurs propriétés minéralogiques. La combinaison de ces activités biologiques dans un même extrait est d'un intérêt majeur pour faciliter l'implantation de lignées cellulaires diverses (collaboration avec l’équipe du Pr Leonor Cancela, Univ. d’Algarve).
Dans le cadre du projet de recherche collaborative « Pesk&Co » (2012-2016) mené avec quatre entreprises, nous avons développé un procédé d'extraction d'un collagène natif de haut poids moléculaire, qui a gardé sa structure en triple hélice. Nous explorons actuellement la réticulation de ce collagène marin par traitement enzymatique ou à l’aide de nouveaux connecteurs (linkers di- ou pluri-fonctionnels) comme une alternative naturelle et non cytotoxique aux procédés chimiques classiques de réticulation. L’objectif visé est l’obtention de "scaffolds" qui serviront de structure poreuse pour la création de matériaux biocompatibles et biodégradables qui pourront par la suite être ensemencés avec des lignées cellulaires spécifiques selon le type de tissu à construire. L’étape suivante sera l’ancrage de marqueurs et/ou de petites molécules bioactives d’origine marine au sein du réseau protéique. Ces travaux sont menés en collaboration avec des équipes françaises (Pr. L. Fontaine, IMMM-Univ. du Mans) et étrangères (Portugal, Espagne). Les seuls collagènes réticulés disponibles sur le marché sont extraits de mammifères et posent des problèmes sur le plan religieux ou de la santé humaine (risque d’ESB). D’où un intérêt croissant pour les collagènes d’origine marine qui pourraient couvrir des champs d’applications innovants et variés tels que celui de la cosmétique et des dispositifs médicaux (i.e. ingénierie tissulaire).
Le séminaire présentera notre démarche, associée à quelques-uns des résultats majeurs issus de ces deux programmes, les défis et les perspectives de ces travaux, qui seront poursuivis au sein de l’équipe 1 (AR 5 & AR6*) dans le cadre du prochain contrat quinquennal 2017-2022. Outre l’acquisition de connaissances fondamentales sur l’impact des procédés sur la structure chimique et 3D des matrices, ces travaux apporteront des connaissances sur les relations structure-fonction de composés bioactifs qui ne sont pas étudiés pour ce type d’applications. Ce thème de recherche est caractérisé par une forte pluridisciplinarité, à l’interface de la biologie et de la chimie marine, des sciences des matériaux, et de la biologie cellulaire et structurale. Il en est attendu des innovations de rupture qui devraient répondre à des attentes économiques et sociétales fortes.
*ÉQUIPE 1 : PHYSIOLOGIE INTÉGRATIVE ET ADAPTATION DES ORGANISMES MARINS : DU GÈNE À LA POPULATION (PANORAMA) : AR5 « Ecologie chimique des végétaux marins » et AR6 « Valorisation biotechnologiques des produits de la mer (aquaculture ; alimentation, santé , cosmétique) ».