Un nouveau biomatériau qui fait repousser les vaisseaux sanguins et régénère les os
Un nouveau biomatériau développé par des scientifiques irlandais peut contribuer à régénérer les vaisseaux sanguins et les os chez les patients présentant des défauts osseux importants. L’os a une capacité innée de se régénérer en cas de lésion, mais les défauts osseux importants causés par un traumatisme, une maladie ou la résection d’une tumeur ne peuvent pas guérir d’eux-mêmes et restent un défi clinique majeur. Les recherches ont été menées par le Royal College of Surgeons in Ireland (RCSI), qui, dans des travaux antérieurs, avait découvert qu’un gène codant des protéines, appelé facteur de croissance placentaire (PGF, pour «placental growth factor»), permettait la formation de nouveaux vaisseaux sanguins et favorisait la régénération osseuse à différentes doses. Avec le soutien du projet ReCaP, financé par l’UE, les scientifiques ont utilisé ces connaissances pour développer un biomatériau qui administre différentes doses de PGF pour aider à réparer les défauts osseux qui ne peuvent pas guérir spontanément. L’étude a été publiée dans le «Journal of Controlled Release». Mimant la régénération osseuse naturelle, ce biomatériau libère d’abord une dose élevée de PGF pour stimuler la croissance des vaisseaux sanguins, puis une dose plus faible et soutenue, ce qui favorise la régénération osseuse. Pour y parvenir, l’équipe de recherche a incorporé des microparticules chargées de PGF dans un échafaudage à base de collagène et d’hydroxyapatite contenant déjà du PGF directement incorporé. Si les tests in vitro du biomatériau n’ont montré qu’une augmentation modérée de la repousse osseuse, une régénération osseuse robuste a été observée lorsqu’il a été implanté chez des rats présentant des défauts osseux. «D’autres tests sont nécessaires avant que nous puissions commencer les essais cliniques, mais s’il s’avère efficace, ce biomatériau pourrait bénéficier aux patients lors de la réparation de défauts osseux en offrant une alternative aux systèmes actuels», a déclaré le professeur Fergal O’Brien, chercheur principal du projet ReCaP et membre du RCSI, dans un communiqué de presse publié sur «EurekAlert!».
Une approche éclairée par la mécanobiologie
Pour obtenir ces résultats, les chercheurs sont partis de l’hypothèse que le domaine scientifique émergent de la mécanobiologie peut être utilisé pour identifier des traitements potentiels favorisant la régénération osseuse. La mécanobiologie s’intéresse à la manière dont les forces physiques et les modifications des propriétés mécaniques des cellules influencent le comportement cellulaire, la différenciation des cellules et des tissus, ainsi que les maladies liées à ces processus. «En utilisant une approche éclairée par la mécanobiologie, nous avons pu identifier un nouveau candidat thérapeutique prometteur pour la réparation osseuse et déterminer également les concentrations optimales requises pour promouvoir à la fois l’angiogenèse et l’ostéogenèse dans un seul biomatériau», a observé le premier auteur de l’étude, le Dr Eamon Sheehy, du RCSI et du Trinity College de Dublin, dans le communiqué de presse. «La régénération de gros défauts osseux reste un défi clinique important, mais nous espérons que notre nouveau biomatériau continuera à s’avérer bénéfique lors de nouveaux essais.» En plus de réparer les défauts osseux, l’approche mécanobiologique de la médecine régénérative adoptée par l’équipe «fournit également un nouveau cadre pour évaluer les biomatériaux régénératifs pour d’autres applications d’ingénierie tissulaire», a indiqué le professeur O’Brien. «Nous appliquons maintenant ce concept de “médecine régénérative éclairée par la mécanobiologie” pour identifier de nouvelles thérapies dans d’autres domaines, y compris la réparation du cartilage et de la moelle épinière.» ReCaP (Regeneration of Articular Cartilage using Advanced Biomaterials and Printing Technology) vise à mettre au point une technologie de rupture qui révolutionnera le traitement des lésions articulaires. Le projet prendra fin en juillet 2023. Pour plus d’informations, veuillez consulter: projet ReCaP
Mots‑clés
ReCaP, os, vaisseau sanguin, régénération, défaut, biomatériau, mécanobiologie
