Arthrose : un implant « vivant » et en 3D pour régénérer le cartilage

Arthrose : un implant « vivant » et en 3D pour régénérer le cartilage
Biomécanique de la pathologie ostéoarticulaire - Reconstruction en trois dimensions du genou. © Inserm, MC Hobatho

Une équipe française a mis au point un implant innovant qui reconstitue rapidement une articulation abimée. Elle est en attente de financement pour lancer un essai clinique de phase I chez l’homme.

Réparer le cartilage d’une articulation en cas de lésion ou de dégénérescence n’est pas une mince affaire ! S’ils ne posent pas de prothèse, les chirurgiens injectent dans l’articulation du patient un échantillon de ses propres cellules de cartilage, les chondrocytes.

Mais le résultat est souvent décevant car la régénération a alors lieu sur un os lésé. « En cas de dégénérescence du cartilage, il est très rare de développer des symptômes au stade de l’érosion : la douleur apparaît quand le cartilage a totalement disparu et que l’os sous-chondral, situé juste en dessous, commence à s’abîmer.

Il faut donc s’attaquer en parallèle à la réparation des deux couches : l’os et le cartilage », explique Nadia Jessel-Benkirane, médecin des hôpitaux universitaires de Strasbourg et directrice de recherche à l’Inserm.

Cette spécialiste de nanomédecine régénérative a imaginé avec son équipe un implant, incluant facteurs de croissance de l’os et cellules souches, permettant de reconstituer intégralement une articulation abimée.

Ils détaillent leur innovation, testée sur différents modèles animaux, dans la revue Trends in Biotechnology. Un essai clinique de phase I chez l’homme était prévu dès le début de l’année 2016 mais il se voit repoussé, les financements nécessaires n’ayant pas encore été réunis par les chercheurs.

Une régénération totale en quelques mois

Concrètement, comme le montre le schéma ci-dessous, l’implant est composé de deux compartiments : le premier est une membrane nanofibreuse, à base de collagène ou de polymères, dotée de nanoréservoirs de facteurs de croissance osseux, pour favoriser la réparation de l’os.

Le second est une couche d’alginate (un hydrogel) renfermant de l’acide hyaluronique (une molécule) et des cellules souches dérivées de la moelle osseuse du patient, favorisant la régénération du cartilage.

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L’organisation en trois dimensions du dispositif favorise la croissance et la différenciation des cellules souches en cellules du cartilage. « Imaginez la membrane nanofibreuse comme une feuille de papier déposée par le chirurgien sur l’os abîmé.

Immédiatement après, il dépose la seconde couche contenant les cellules souches et termine son intervention. Ensuite, le travail se fait seul ! L’objectif est d’obtenir une régénération totale de l’articulation -os sous-chondral et cartilage- dans les mois qui suivent« , décrit la chercheuse.

Un essai clinique lancé dans trois pays

Autre avantage de l’implant : les matériaux utilisés sont déjà autorisés par les autorités de santé et utilisés en clinique. Exceptée la membrane polymérique fabriquée au sein du laboratoire, qui, compte tenu de sa nouveauté, devra obtenir un marquage CE.

En attendant, les chercheurs ont déjà testé leur implant sur différents modèles animaux, en utilisant cette membrane polymérique ou une membrane plus classique, faite de collagène. Cette dernière semble déjà « moins sûre et moins efficace car elle est d’épaisseur unique.

L’épaisseur de la membrane polymérique peut quant à elle être modifiée selon les besoins », a noté Nadia Jessel-Benkirane.

Son équipe a d’ores et déjà breveté l’implant et vient de créer une start-up, ARTiOS Nanomed SAS, pour concrétiser ce projet. Si elle obtient un financement des programmes européens de recherche « Horizon 2020 », elle sera en mesure de lancer un premier essai chez l’homme.

Celui-ci devrait inclure 62 patients présentant des lésions du genou, dans trois pays dont la France. « Nous pourrons ainsi tester la faisabilité, la sécurité et l’efficacité de notre implant sur cette articulation et dans une population homogène, avant d’étendre nos travaux à d’autres articulations », prévoit la chercheuse.

 

Sciences & avenir
Par Lise Loumé

Lamia Siffaoui
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