Dendritic cells are defective in breast cancer patients: a potential role for polyamine in this immunodeficiency

INTRODUCTION: Dendritic cells (DCs) are antigen-presenting cells that are currently employed in cancer clinical trials. However, it is not clear whether their ability to induce tumour-specific immune responses when they are isolated from cancer patients is reduced relative to their ability in vivo. We determined the phenotype and functional activity of DCs from cancer patients and investigated the effect of putrescine, a polyamine molecule that is released in large amounts by cancer cells and has been implicated in metastatic invasion, on DCs. METHODS: The IL-4/GM-CSF (granulocyte–macrophage colony-stimulating factor) procedure for culturing blood monocyte-derived DCs was applied to cells from healthy donors and patients (17 with breast, 7 with colorectal and 10 with renal cell carcinoma). The same peroxide-treated tumour cells (M74 cell line) were used for DC pulsing. We investigated the effects of stimulation of autologous lymphocytes by DCs pulsed with treated tumour cells (DC-Tu), and cytolytic activity of T cells was determined in the same target cells. RESULTS: Certain differences were observed between donors and breast cancer patients. The yield of DCs was dramatically weaker, and expression of MHC class II was lower and the percentage of HLA-DR(-)Lin(- )cells higher in patients. Whatever combination of maturating agents was used, expression of markers of mature DCs was significantly lower in patients. Also, DCs from patients exhibited reduced ability to stimulate cytotoxic T lymphocytes. After DC-Tu stimulation, specific cytolytic activity was enhanced by up to 40% when DCs were from donors but only up to 10% when they were from patients. IFN-γ production was repeatedly found to be enhanced in donors but not in patients. By adding putrescine to DCs from donors, it was possible to enhance the HLA-DR(-)Lin(- )cell percentage and to reduce the final cytolytic activity of lymphocytes after DC-Tu stimulation, mimicking defective DC function. These putrescine-induced deficiencies were reversed by treating DCs with all-trans retinoic acid. CONCLUSION: These data are consistent with blockade of antigen-presenting cells at an early stage of differentiation in patients with breast cancer. Putrescine released in the microenvironmement of DCs could be involved in this blockade. Use of all-trans retinoic acid treatment to reverse this blockade and favour ex vivo expansion of antigen-specific T lymphocytes is of real interest

Combining regenerative medicine strategies to provide durable reconstructive options: auricular cartilage tissue engineering

Recent advances in regenerative medicine place us in a unique position to improve the quality of engineered tissue. We use auricular cartilage as an exemplar to illustrate how the use of tissue-specific adult stem cells, assembly through additive manufacturing and improved understanding of postnatal tissue maturation will allow us to more accurately replicate native tissue anisotropy. This review highlights the limitations of autologous auricular reconstruction, including donor site morbidity, technical considerations and long-term complications. Current tissue-engineered auricular constructs implanted into immune-competent animal models have been observed to undergo inflammation, fibrosis, foreign body reaction, calcification and degradation. Combining biomimetic regenerative medicine strategies will allow us to improve tissue-engineered auricular cartilage with respect to biochemical composition and functionality, as well as microstructural organization and overall shape. Creating functional and durable tissue has the potential to shift the paradigm in reconstructive surgery by obviating the need for donor sites

Biofabrication: an overview of the approaches used for printing of living cells

The development of cell printing is vital for establishing biofabrication approaches as clinically relevant tools. Achieving this requires bio-inks which must not only be easily printable, but also allow controllable and reproducible printing of cells. This review outlines the general principles and current progress and compares the advantages and challenges for the most widely used biofabrication techniques for printing cells: extrusion, laser, microvalve, inkjet and tissue fragment printing. It is expected that significant advances in cell printing will result from synergistic combinations of these techniques and lead to optimised resolution, throughput and the overall complexity of printed constructs

A quoi servent les Bio-Imprimantes 3D ?

Les imprimantes 3D existent depuis plusieurs décennies et le principe général de la fabrication additive est de déposer des couches successives de matériau afin dobtenir un volume, à partir d’un modèle défini à l’avance grâce à une interface informatique. Depuis quelques années, ces imprimantes sont utilisées dans le domaine médical : ainsi, les chirurgiens peuvent obtenir une réplique en résine d’une situation clinique afin de planifier leur geste chirurgical pour réaliser des interventions moins invasives. Par ailleurs, on peut aujourdhui imprimer certains biomatériaux synthétiques sur mesure afin dobtenir des greffons personnalisés basés sur limagerie tridimensionnelle d’un patient. Ces applications utilisent sur des imprimantes fonctionnant principalement sur le principe de la stéréolithographie (photopolymérisation sélective de résines photosensibles) ou bien du dépôt à chaud de fil fondu : ces technologies ne permettent pas dutiliser des composés biologiques tels que des cellules ou des biomolécules. Plus récemment, des imprimantes 3D dédiées à l’impression déléments biologiques (Bio-Impression) ont été développées. On distingue la Bioimpression assistée par laser, la bioimpression par jet dencre et lextrusion dhydrogels. Ces trois méthodes présentent des points communs (utilisation d’une encre biologique, modélisation du motif à imprimer et pilotage de limprimante par une interface informatique, impression couche par couche). Cependant, en fonction de la technologie utilisée, la résolution et le volume des motifs imprimés peuvent varier de façon importante. Les machines permettant d’imprimer à haute résolution ne sont habituellement pas adaptées lorsquon cherche à obtenir des volumes importants ; de la même façon, lorsqu’une technologie permet d’imprimer des volumes importants, il est souvent difficile dobtenir de hautes résolutions dimpressions. De ce fait, on doit parfois combiner plusieurs technologies pour produire certains assemblages complexes. Ainsi, il est primordial de définir finement ses objectifs avant de choisir une technologie de bioimpression. Les applications des imprimantes 3D de tissus biologiques (Bio-imprimantes) sont toutes dans le champ de lingénierie tissulaire et aujourdhui presque exclusivement dans le domaine de la recherche. Les méthodes permettant d’imprimer à haute résolution trouvent des applications principalement en biologie cellulaire lorsquon cherche par exemple àé valuer les capacités de communication de plusieurs types cellulaires : en effet, il est possible de créer des motifs réguliers en imprimant des gouttes de bioencre contenant chacune quelques cellules avec la technologie laser. Par ailleurs, d’autres technologies basées sur lextrusion permettent de manipuler des amas cellulaires (sphéroïdes) et de les organiser entre eux, ce qui peut trouver des applications dans le domaine de la cancérologie. En combinant les technologies, on peut aujourdhui mettre en place des modèles d’étude pharmacologiques qui pourraient à terme se substituer à certaines expérimentations animales et ouvrir la voie à certaines thérapies ciblées. Enfin, la fabrication dorganes par bioimpression (« Organ Printing ») reste aujourdhui du domaine de la science fiction, même si quelques équipes travaillent sur cet aspect. Les imprimantes 3D biologiques apportent donc de nouveaux outils pour le chercheur dans de nombreuses applications en biologie et en médecine régénératrice. Le choix de la méthode la plus adaptée à L’objectif de L’étude est primordial afin dutiliser au mieux ces technologies