Une équipe de chercheuses du laboratoire du Dr. Ayala Lampel, de l’Ecole de biomédecine et d’études sur le cancer de l'Université de Tel-Aviv, sous la direction du Dr. Avigail Baruch et de la doctorante Tlalit Massarano, a réussi pour la première fois au monde à fabriquer de la mélanine, pigment qui colore la peau et protège des rayons du soleil, en imitant son processus de production et de biosynthèse par le corps. Selon les chercheuses, cette réussite scientifique sera importante dans les domaines de l’industrie cosmétique et de la dermatologie, notamment pour le traitement des maladies induisant une dépigmentation, ou pour les personnes ayant subi une greffe de la peau.
L’étude, à laquelle a également participé le Dr. Michal Weitman de l’Université Bar Ilan, a été publiée dans la revue ACS Applied Materials & Interfaces de l’American Chemical Society.
La mélanine est un pigment produit par l’organisme, possédant des propriétés vitales comme la protection contre les rayons UV, la coloration de la peau (bronzage) et des propriétés antioxydantes (protection contre les radicaux libres). Elle se trouve principalement dans l’épiderme, mais aussi dans les cheveux et les yeux. Plus sa concentration est importante, plus ils seront foncés. Les yeux bleus et les cheveux blonds par exemple indiquent une faible concentration de mélanine ; les grains de beauté et les taches de rousseur quant à eux, sont causés par une accumulation de mélanine.
Contrôler le processus de production de la mélanine en laboratoire
Selon les chercheuses, la mélanine agit comme un « filtre » biologique qui absorbe les rayons UV, réduisant ainsi considérablement la dose de rayonnement absorbée par la peau. Cependant, pour de nombreuses personnes, en particulier celles à la peau claire produisant seulement une petite quantité de mélanine, cette protection naturelle contre le rayonnement solaire est insuffisante.
Dans le cadre de l'étude, les chercheurs se sont inspirés du processus de production biologique de la mélanine, qui se déroule dans de petites cavités à l'intérieur de la cellule appelées organites, et ont cherché à prouver que la production de ce pigment pouvait être contrôlée de manière similaire en laboratoire et dans l’organisme. Pour ce faire, les chercheuses ont fabriqué des gouttelettes liquides formées lors du processus de séparation des phases entre deux polymères, imitant les organites intracellulaires et permettant l'absorption de molécules (par exemple des enzymes, sorte de protéine qui accélèrent la réaction chimique). Elles ont donc fabriqué un environnement sensible aux modifications qui facilitent la formation de mélanine.
« Les propriétés des substances biologiques sont beaucoup plus complexes que celles des matériaux synthétiques, tout comme la manière dont elles sont produites dans l’organisme par rapport à leur production en laboratoire », explique le Dr. Lampel. « L'un des principaux défis que nous essayons de relever est la capacité de contrôler le mécanisme de production des biomatériaux en laboratoire, en employant des processus similaires à ceux qui se produisent dans l’organisme. Par exemple, dans cette étude, nous avons produit de la mélanine dans des gouttes de liquide qui imitent les organites intracellulaires ».
Les résultats de l'étude ont montré qu'avec l'aide de la nouvelle technologie développée par les chercheuses, il est possible de contrôler le processus de production de mélanine en laboratoire et d'obtenir un pigment dont les propriétés sont similaires à celles de la mélanine biologique. Cette technologie sera particulièrement intéressante pour le traitement des maladies induisant une dépigmentation, ou pour les personnes ayant subi une greffe de peau.
Photos:
1. De droite à gauche: le Dr. Ayala Lampel, le Dr. Avigail Baruch et la doctorante Tlalit Massarano (Crédit: Université de Tel-Aviv)
2. La recherche de l'Université de Tel-Aviv en couverture de la revue (Crédit: Tlalit Massarano)
3. le Dr. Ayala Lampel (Crédit: Université de Tel-Aviv)
