Régénérer le cartilage grâce à la pharmacologie et l’ingénierie tissulaire

 
Publié le 6/11/2012 - Mis à jour le 2/09/2014
Eponges collagéniques ensemencées par des cellules souches mésenchymateuses après 28 jours de culture

Le cartilage est un des rares tissus de l’organisme qui ne se régénère pas. Le Pôle Lorrain d’Ingénierie du Cartilage est au cœur d’un vaste réseau national et transfrontalier dont l’objectif principal est de développer de nouvelles réponses thérapeutiques.

« En dépit de leur impact socio-économique important, il n’existe pas actuellement de prise en charge globalement satisfaisante des lésions dégénératives du cartilage telles que l’arthrose : les seules alternatives pour les malades sont les infiltrations locales et les prothèses articulaires pour les formes les plus évoluées» rappelle le docteur Magdalou, responsable de l’UMR 7561 CNRS-Université de Lorraine en Physiopathologie, Pharmacologie et Ingénierie Articulaires (PPIA). La prescription de médicaments antalgiques ou anti-inflammatoires au prix parfois d’effets indésirables, soulage les symptômes sans enrayer significativement la progression de la maladie.

Le PPIA et ses partenaires du « Réseau Cartilage de la Grande Région » ont récemment été récompensés par le prix interrégional de la recherche. Le réseau réunit tous les chercheurs et spécialistes du cartilage de la région : des cliniciens aux biologistes, des ingénieurs aux pathologistes, de Lorraine, Luxembourg, Sarre, et Wallonie.

Pour les chercheurs, il s’agit, grâce à une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires de l’arthrose, de réparer le cartilage par des approches de thérapie et d’ingénierie tissulaires. Schématiquement il faut associer des cellules du cartilage ou des cellules souches des matrices fonctionnalisées ou non (les biomatériaux) et des facteurs de croissance dans un environnement adapté (un bioréacteur). « Pour synthétiser ces biomatériaux intelligents, nous pouvons compter sur nos collègues chimistes de l’Université de Lorraine » poursuit Jacques Magdalou. « Nous travaillons à partir de substances minérales ou biologiques, modifiées chimiquement pour guider la différenciation et la croissance des cellules vers des cellules capables de produire du cartilage ».

Outre les traitements régénératifs, les chercheurs s’intéressent aux phases précoces de la maladie arthrosique, cliniquement silencieuses «Lorsque la douleur articulaire amène le patient à consulter son médecin, il s’agit souvent d’un stade avancé de la maladie. » On comprend donc l’importance de trouver les moyens à la fois de prévoir, de stabiliser et le cas échéant de réparer les lésions du cartilage inhérentes à l’arthrose. Il s’agit d’identifier des cibles pharmacologiques et des marqueurs prédictifs de la dégradation du cartilage afin de mettre en œuvre des traitements adaptés et de trouver des solutions pour agir suffisamment tôt lors des pathologies dégénératives articulaires.

Pour qu’un tel projet aboutisse, la conjonction des sciences de l’ingénieur, de la chimie, et des sciences du vivant est indispensable. C’est pourquoi le Pôle Lorrain a été initié en 2006 sous l’impulsion du CNRS. L’ouverture d’un réseau national et transfrontalier vise à réunir un maximum de compétences pluridisciplinaires afin de voir aboutir ces projets. Le prix interrégional de la recherche, décerné en octobre 2012, marque la reconnaissance et la lisibilité du réseau. Il contribue à consolider cette dynamique positive.

Eponges collagéniques ensemencées par des cellules souches mésenchymateuses après 28 jours de culture.

Dans les deux premières colonnes (ITS, FBS) on observe peu de réplication des cellules et une quasi absence de synthèse de matrice cartilagineuse. En revanche, grâce à un enrichissement du milieu de culture par 1 (TGFß1) ou 2 (TGF puis BMP2) facteurs de croissance, les cellules souches adoptent un phénotype d’allure chondrocytaire : elles synthétisent alors des constituants spécifiques du cartilage articulaire : protéoglycannes (coloration bleu alcian) et collagène de type II (immuno-marquage).
®Cliché A PINZANO+ C HENRIONNET.