Repararea cartilajului Inserm - de la știință la sănătate
Subtitlu
Bioinginerie pentru salvarea articulațiilor noastre
Spre deosebire de os, cartilajul se regenerează puțin și se vindecă cu dificultate. Multe abordări de bioinginerie sunt testate pentru a aborda această problemă, în special în tratamentul osteoartritei. Folosesc ingineria celulară (în special cu celulele stem), biomaterialele care servesc drept suport sau chiar imprimarea 3D.
Timp de citit
15 minute
Ultima actualizare
11.01.16
Fișier produs în colaborare cu Jérôme Guicheux, directorul laboratorului de inginerie osteo-articulară și dentară (unitatea Inserm 791), șeful echipei STEP (Fiziopatologie scheletică și medicină regenerativă articulară), Nantes
Înțelegeți problema
Țesut lipsit de nervi și vase
Cartilajul este un țesut a cărui funcție este în esență de a transmite și distribui sarcini atunci când articulațiile sunt stresate. Acționează ca un fel de rulment cu bile și un amortizor între capetele osoase, însoțind fiecare efort și mișcare. Celulele sale, numite condrocite, sunt încorporate într-o matrice extracelulară abundentă compusă în principal din fibre de colagen și proteoglicani (polizaharide care rețin cu ușurință apa).
Spre deosebire de os, care are proprietăți curative semnificative, cartilajul se regenerează puțin și se vindecă cu dificultate. Trăsătura caracteristică a cartilajului este că nu este nici inervată, nici vascularizată: absența nervilor și, în special, a vaselor, explică de ce este dificil de reparat spontan la maturitate. Cu toate acestea, capitalul nostru cartilaginos este fragil, supus la traume și la diverse patologii inflamatorii (artrite) sau degenerative (artroze). Abordarea acestei probleme este o adevărată provocare pentru cercetători, în special în contextul îmbătrânirii populațiilor.
Bolile cartilajului: o adevărată provocare pentru medicină
Se estimează că 4,6 milioane de persoane suferă de osteoartrită în Franța, număr care crește constant datorită prelungirii duratei de viață și a anumitor factori de risc care sunt din ce în ce mai frecvenți în populație (cum ar fi obezitatea). Tratamentele actuale pentru osteoartrita sunt doar simptomatice. Medicamentele antiinflamatoare și analgezicele ușurează temporar pacientul, dar acestea nu au niciun efect asupra progresiei bolii. Aceste medicamente au, de asemenea, reacții adverse uneori severe, limitând astfel utilizarea lor prelungită.
Pe lângă osteoartrita, care este o boală degenerativă care provoacă uzura progresivă, cartilajul este ținta multor alte patologii, dintre care unele sunt inflamatorii, cum ar fi artrita reumatoidă. Poate fi, de asemenea, subiectul mai multor leziuni în cazul eforturilor prea repetate sau prea intense, în special în populația sportivă sau chiar în anumite profesii expuse.
Protejați și reconstruiți cartilajul
Pentru a satisface nevoile pacienților cu leziuni ale cartilajului, au fost dezvoltate mai multe tehnici chirurgicale. Dintre acestea, transplant autolog de condrocite articulare (preluat de la pacientul însuși), singur sau în combinație cu purtători sau biomateriale, a prezentat rezultate extrem de promițătoare. Cu toate acestea, se confruntă cu multe limite: dificultate în îndepărtarea celulelor care urmează să fie altoite și utilizarea acestora, uneori repararea slabă a țesutului deteriorat, variabilitatea răspunsului pacientului. De asemenea, cercetătorii caută soluții mai satisfăcătoare. Recent, posibilitatea utilizării condrocitelor nazale asociate cu o membrană de colagen, ca alternativă la condrocitele articulare, a făcut obiectul unui studiu clinic de fază 1 și a arătat rezultate foarte promițătoare.
O altă strategie, în amonte, se referă la bioinginerie moleculară: este format din se opun degenerării cartilajului, prin determinarea mecanismelor moleculare timpurii care influențează degradarea acestuia. Țintele potențiale pentru proiectarea medicamentelor anti-osteoartrită sunt, prin urmare, proteinele și mediatorii care joacă un rol activ în procesele de osteoartrita. Anumite citokine inflamatorii, care sunt tipuri de mesageri între celule, joacă un rol important în bolile osteoartritei, de exemplu. Înțelegerea rolurilor lor exacte în inițierea și progresia bolii ar putea ajuta la proiectarea medicamentelor vizate. Recent, cercetătorii au identificat mai multe molecule care joacă un rol important în homeostazia cartilajului: HIF-α (pentru hipoxia-factori inductibili-α), TGF-β (pentru transformând factorul de creștere-β) și zinc. Cu toate acestea, este încă prea devreme pentru a spune dacă aceste descoperiri vor duce la noi strategii terapeutice.
Odată cu identificarea de noi ținte terapeutice pentru tratamentul osteoartritei, sunt în curs mai multe studii clinice ca parte a bioinginerie celulară. Ideea este săinjectați celule stem mezenchimale (MSC) în regiunile deteriorate, pentru a induce regenerarea lor. Aceste celule au proprietăți de auto-reînnoire și capacitatea de a se diferenția în mai multe tipuri de celule, inclusiv condrocite. În plus, ele secretă factori favorabili regenerării cartilajului. MSC se găsesc în diferite țesuturi, dintre care unele sunt ușor accesibile: măduva osoasă, țesutul adipos sau chiar sângele din cordonul ombilical. Studiile de fază 1 sau 2 sunt în curs de desfășurare în cazul osteoartritei la bărbați, cum ar fi studiul ADIPOA. S-au obținut efecte promițătoare, în special asupra durerii.