Pourquoi ne peut-on pas réparer une colonne vertébrale brisée?
«La moelle épinière est considérée comme l’autoroute du corps, sur laquelle toutes les informations circulent dans les deux sens», explique Paula Marques, professeure au département de génie mécanique de l’université d’Aveiro, au Portugal. Mais c’est bien plus qu’un simple câblage électrique. «Il s’agit d’une étonnante machine naturelle d’une extrême complexité.» Les lésions traumatiques de la moelle épinière sont donc imprévisibles par nature. «Une blessure peut déclencher des cascades dissemblables d’événements pathologiques critiques, en fonction du type et de la localisation de la blessure, ainsi que de sa gravité», explique Paula Marques. «Il existe des procédures cliniques standard applicables aux patients, mais le résultat final est arbitraire», ajoute-t-elle. La colonne vertébrale est composée de trois segments principaux: la colonne cervicale (supérieure), la colonne thoracique (centrale) et la colonne lombaire (inférieure). Les lésions à proximité de la région cervicale ont un impact plus important, explique Paula Marques, qui pense toutefois que la difficulté de réparer les lésions de la colonne vertébrale est principalement déterminée par la nature du traumatisme, plutôt que par le segment spécifique de la colonne vertébrale qui est touché. Dans le cadre du projet NeuroStimSpinal, financé par l’UE, Paula Marques et son équipe ont mis au point une nouvelle méthode pour réparer les tissus de la moelle épinière, en utilisant une matrice extracellulaire, la nanotechnologie employée impliquant des matériaux à base de graphène et la stimulation électrique. «Cet effort, qui a servi de démonstration de concept, a souligné qu’il est d’une importance primordiale de reproduire les conditions biochimiques et physiques innées pour faciliter le rétablissement des connexions neuronales», explique Paula Marques. À l’avenir, son équipe souhaite étudier la possibilité de combiner ces structures avec des cellules souches neuronales et de les cultiver dans des bioréacteurs spécialement conçus pour l’ingénierie des tissus neuronaux. «Cette approche personnalisée peut garantir la production de tissus in vitro qui ciblent spécifiquement des lésions particulières chez les patients», fait remarquer Paula Marques. Les chercheurs ont récemment soumis une proposition visant à approfondir cette vision grâce à un financement européen. L’objectif est qu’une fois arrivés à maturité, ces tissus puissent être transplantés dans les zones blessées, remplaçant ainsi efficacement le tissu cicatriciel. Aujourd’hui, les progrès scientifiques permettent d’accéder plus facilement aux tissus profonds de la moelle épinière grâce à des procédures et des équipements spécialisés. L’ingénierie tissulaire et les approches régénératives progressent également rapidement. L’évolution des chirurgies assistées par robotique promet par ailleurs des avantages significatifs dans l’interaction précise avec les tissus délicats de la moelle épinière. «Les initiatives qui rassemblent différents acteurs clés dans ce domaine contribueront certainement au traitement de cette pathologie complexe et dévastatrice», ajoute Paula Marques. Cliquez ici pour en savoir plus sur les recherches de Paula Marques: Réparer une lésion médullaire à l’aide d’un échafaudage de nano-ingénierie stimulé.
Mots‑clés
NeuroStimSpinal, colonne vertébrale, blessure, réparation, neurones, cellules souches, lésions, pathologie