L’impression 3D et la thérapie génique au secours des lésions du cartilage
Le cartilage, le tissu qui tapisse la surface des articulations synoviales des chevilles, des coudes, des hanches et des genoux, s’amincit avec l’âge. Contrairement à l’os, le cartilage ne dispose pas de la capacité de s’autoréparer. «Une des principales manifestations de ce phénomène au fil de l’âge est l’apparition de l’osthéoarthrite», explique Fergal O’Brien, coordinateur du projet ReCaP, du Collège royal de chirurgie en Irlande. «Les chirurgiens peuvent essayer de réparer tant bien que mal les dégâts, mais cela se termine souvent par un remplacement de la hanche ou du genou.»
De nouvelles approches du traitement des lésions du cartilage
Le projet ReCaP, soutenu par le Conseil européen de la recherche, s’est proposé de développer de nouvelles approches du traitement des lésions du cartilage. Il s’appuie sur des travaux antérieurs visant à développer des biomatériaux qui favorisent la régénération des tissus cartilagineux. «Nous avons développé un biomatériau qui imite la structure du cartilage naturel», ajoute Fergal O’Brien. «Nous avons combiné le collagène, une protéine présente dans de nombreux tissus, avec d’autres substances présentes dans le cartilage. Lorsqu’il est implanté dans de petits défauts du cartilage, le biomatériau agit comme une éponge qui absorbe les cellules et les dirige vers le tissu endommagé qu’elles vont réparer.» Si cette solution peut être satisfaisante pour les petits défauts, elle s’est avérée insuffisante pour des lésions plus importantes du cartilage. C’est là qu’intervient ReCaP. «Dans le cadre de ce projet, nous avons amélioré l’échafaudage en imprimant en 3D un polymère synthétique mécaniquement sain», explique Fergal O’Brien. «Nous l’avons ensuite imprégné d’un polymère naturel plus souple, de sorte que l’échafaudage conserve sa fonctionnalité biologique.» L’équipe du projet a ensuite appliqué la thérapie génique. Les nanoparticules sont absorbées par les cellules, qui activent ou désactivent ensuite certains gènes. «À titre d’exemple, les gènes qui peuvent contribuer à produire une nouvelle matrice de cartilage sont activés, tandis que les gènes associés à l’inflammation sont désactivés», explique Fergal O’Brien.
Un biomatériau pour la réparation des tissus
Le projet a développé un biomatériau pour la réparation des tissus qui agit sous forme de thérapie génique. Cette méthode a été testée sur des animaux tels que des chèvres, et un article relatif aux résultats est actuellement en cours d’examen. Certains aspects de la technologie font l’objet d’une demande de protection de la propriété intellectuelle associée. «Nous avons récemment obtenu un nouveau financement qui nous permettra d’explorer plus avant le potentiel commercial de la plateforme», explique Fergal O’Brien. «Nous avons eu énormément de chance de bénéficier du soutien du CER, qui est fortement axé sur la recherche à haut risque et à haut rendement.» Diverses options ont été analysées dont le partenariat avec une multinationale ou le déploiement d’une start-up.
Traiter les lésions de la moelle épinière à un stade précoce
Fergal O’Brien et son équipe cherchent également à appliquer leurs résultats à d’autres tissus. Pouvoir traiter les lésions de la moelle épinière à un stade précoce, par exemple, pourrait avoir une incidence considérable sur la vie des gens. «Nous envisageons d’ajouter un élément électriquement actif à notre matériau imprimé en 3D et de fournir des thérapies géniques alternatives», explique-t-il. «Ce matériau porterait le gène thérapeutique qui activerait ou désactiverait certaines cellules, mais porterait également la stimulation électrique, ce qui ouvrirait un tout nouveau paradigme d’applications potentielles.» L’Irish Rugby Football Union Charitable Trust et le Centre AMBER financent cette recherche, et un certain nombre d’anciens joueurs blessés collaborent avec Fergal O’Brien et son équipe. Les unions sportives du monde entier commencent à se montrer intéressée. «Un de ces joueurs écrit actuellement un livre sur son expérience de la blessure et sur sa participation à ce travail», souligne Fergal O’Brien.
Mots‑clés
ReCaP, cartilage, impression 3D, thérapie génique, implants, inflammation, osthéoarthrite
