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Un échafaudage 3D de biomatériel conçu pour libérer lentement des cellules souches a permis de s’assurer que les cellules souches implantées restaient en place pour soulager la douleur et inverser l’arthrite dans les articulations du genou de souris. L’utilisation de cellules souches est ainsi réduite de 90 %, ce qui permet de limiter les problèmes comme le gonflement et les tissus cicatriciels, qui peuvent survenir à la suite de l’administration de fortes doses de ces cellules, et ouvre pour la première fois la voie à l’inversion de l’arthrose chez l’homme.

Une thérapie aux cellules souches

Il n’existe actuellement aucun traitement capable d’inverser le cours de l’arthrose, et nos seules options consistent à essayer de soulager la douleur. La thérapie par cellules souches est potentiellement porteuse d’espoir et s’est avérée capable de combattre cette maladie, mais la dose de cellules souches « idéale » reste hors de portée. Si la dose de cellules souches est trop élevée, le sujet de gonflements et des tissus cicatriciels peuvent se former. Si la dose est trop faible, cette thérapie n’est efficace que pendant une période limitée en raison de la perte progressive des cellules.
Pour surmonter ce problème de dosage, des chercheurs du département d’orthopédie de l’Union Hospital de l’Université des sciences et technologies de Huazhong ont ensemencé des cellules souches mésenchymateuses de cordon ombilical sur un biomatériau de « cryogel ».
Les cryogels sont des matrices de gel qui se forment à des températures inférieures à zéro. Ils présentent des macropores interconnectés (pores d’un diamètre supérieur à 10 micromètres), un peu comme une éponge. Et, parce que comme une éponge, ces trous peuvent permettre le transport de petites particules en leur sein, ces biomatériaux de cryogels ont potentiellement toute une série d’utilisations biomédicales.

Une réduction de 90 % de cellules souches

Après avoir ensemencé des cellules souches sur ce biomatériau de cryogel, les chercheurs ont constaté que ces cellules devenaient plus fortes et présentaient des effets thérapeutiques accrus en ce qui concerne l’ostéoarthrite chez les souris. Ce cryogel a également permis aux cellules souches implantées de rester beaucoup plus longtemps dans l’articulation du genou. Cela a permis de réduire de 90 % le dosage des cellules souches.
« Il faut environ deux semaines pour que la moitié des cellules implantées s’en aillent, mais leurs effets régénérateurs restent plus longtemps », a déclaré l’auteur correspondant, Wei Tong, du département d’orthopédie de l’hôpital Union. « Il est donc possible que le résultat thérapeutique vienne indirectement, via les cellules souches sécrétant des facteurs de croissance épidermiques, qui stimulent la prolifération cellulaire et la guérison, plutôt que de devenir directement du cartilage nouvellement formé dans l’articulation. »

Les prochaines étapes

Les chercheurs ont également constaté que ces cellules étaient très puissantes pour réduire la douleur articulaire chez les souris. Après cette preuve de concept chez la souris, les chercheurs veulent maintenant tester cette thérapie sur des primates non humains, puis utiliser le complexe cellules souches-cryogel dans des essais cliniques chez l’homme, dans l’espoir de mettre au point un nouveau traitement contre l’arthrose qui permettrait d’inverser cette maladie.
Cette recherche a été publiée dans Chemical Engineering Journal.
Source : Wuhan Union Hospital via EurekAlert
Crédit photo : Pexels