Lorsque Sir Martin John Evans a publié des preuves des premières cultures de cellules souches embryonnaires en 1981, les recherches ont offert une lueur d’espoir dans le domaine médical. Beaucoup pensaient que ces cellules non spécialisées pourraient constituer une panacée.
L'idée est alléchante: avec un peu de force, ces cellules ont le potentiel de se transformer en n'importe quoi, de la peau au cartilage. Ils pourraient même devenir des organes complets ou des parties du corps. Et ces dernières années, les chercheurs ont appris que ces cellules possèdent une autre propriété particulière: elles peuvent stimuler la croissance dans les tissus voisins.
Il y a treize ans, Anthony Hollander, directeur de l'Institut de biologie intégrative de l'Université de Liverpool, a été incité par cette dernière propriété à trouver de nouveaux moyens de réparer les déchirures du ménisque aux genoux. À présent, Hollander et son équipe ont enfin terminé le premier essai inhumain sur le soi-disant «bandage vivant». Et aujourd'hui, un brevet (brevet américain n ° 9 539 364) lui a été officiellement accordé.
Le pansement consiste en un mince échafaudage de collagène, une protéine présente dans le tissu conjonctif qui peut former un matériau poreux mais résistant. Les chercheurs insufflent à cette couche un type de cellules souches, appelées cellules mésenchymateuses, cultivées à partir de la moelle osseuse de chaque patient. Pendant la réparation, le médecin place le pansement entre les deux côtés du ménisque, puis suture le sandwich méniscal-collagène. L'idée est que les cellules souches émettent des facteurs de croissance qui favorisent la guérison du tissu méniscal, aidant ainsi les deux côtés à se ressaisir.
La nouvelle étude, publiée récemment dans Stem Cells Translational Medicine, a documenté le premier test de ce pansement chez cinq sujets humains âgés de 18 à 45 ans présentant des déchirures méniscales. Après deux ans, trois des patients ne présentaient plus aucun symptôme.
Les larmes de ménisque sont une blessure courante, mais elles sont notoirement difficiles à réparer. Ces anneaux de cartilage en forme de C dans chaque genou agissent comme des amortisseurs, amortissant le choc du genou lors de la marche, de la course, du saut et de la traversée. Ils protègent les bonnets de cartilage qui recouvrent les extrémités des os qui se rejoignent dans le genou. Cependant, à mesure que nous vieillissons, le stress continu entraîne l'usure des ménisques, ce qui signifie des larmes.
Le problème, explique Hollander, est que le ménisque ne guérit pas comme une coupure au bras. Les larmes aux bords extérieurs du disque guérissent relativement bien. Cette région, appelée zone rouge-rouge, a un apport sanguin relativement bon. Mais cela diminue vers les bords intérieurs du disque, connu sous le nom de zone blanche-blanche. Les larmes dans cette région ne se réparent pas facilement. Les lésions abordées dans cette étude se produisent toutes dans la région de vascularisation intermédiaire (zone rouge-blanche) ainsi que dans la zone blanche-blanche, ce qui signifie que ces déchirures sont les plus difficiles à réparer.
Jusqu'aux dernières décennies, la réparation des déchirures du ménisque consistait à retirer une partie ou la totalité du ménisque contenant la fracture. Mais les chercheurs pensent maintenant que cela laisse les articulations plus vulnérables à l'arthrose, une maladie dégénérative des articulations. Sans le coussin du ménisque, on pense que l'articulation subit une plus grande usure du fait que le cartilage du genou est soumis à des contraintes au cours d'activités quotidiennes de base comme la marche et la montée d'escaliers. Même dans ce cas, cette procédure reste le traitement le plus courant pour les déchirures du ménisque.
Alors, les cellules souches sont-elles la solution?
«Je ne sors pas de ma chaise en disant que je dois utiliser cette technologie et l'utiliser dans mon travail», a déclaré Howard Luks, chef du département de médecine sportive au New York Medical College. Le test comportait non seulement un groupe de test relativement restreint (cinq personnes), mais également un taux de réussite modeste (trois sur cinq).
Luks, cependant, reconnaît que les résultats sont prometteurs. «La déchirure dans leur papier ici est une déchirure très complexe et votre orthopédiste moyen ne peut pas faire ça», dit-il. "Ils peuvent réparer certaines larmes, mais il serait plus difficile de réparer celle qu'ils ont réparée."
Cependant, il y a plus de facteurs en jeu dans le développement de l'arthrose, note-t-il. «Nous avons trop longtemps pensé à un processus mécaniste», dit-il. Bien que le retrait du ménisque puisse déclencher de l'arthrose, c'est l'un des nombreux facteurs qui peuvent favoriser l'apparition de la maladie.
La biochimie est probablement également impliquée, dit Luks. Une blessure ou un impact excessif dans l'articulation peuvent déclencher ce qu'il appelle une «cascade chimique» au niveau des genoux. «Les produits chimiques et les composés présents dans le genou deviennent hostiles à la viabilité du cartilage restant», dit-il. Et une fois que le processus a commencé, les médecins ne savent pas encore comment l'arrêter. Donc, on ne sait toujours pas si les patients participant à cet essai développeront de l'arthrose.
D'autres méthodes de réparation physique se sont révélées tout aussi efficaces pour réparer de telles déchirures, note Luks, notamment une méthode appelée thérapie par abrasion. Dans cette procédure, le chirurgien rase la doublure de l'articulation du genou (synoviale) pour provoquer des saignements et faciliter la repousse du ménisque.
«Pendant des décennies, nous avons évité de réparer les ménisques dans la zone blanche-blanche en pensant que cela ne marcherait tout simplement pas», dit-il. "Mais quelques-uns d'entre nous ont commencé à les réparer et nous avons constaté que cela fonctionnait."
Scott Rodeo, chercheur en tissus et clinicien à l’Hôpital de chirurgie spéciale de New York, avait un autre problème avec l’étude: «Il n’existe aucun groupe de contrôle», dit-il. "Il n'y a pas de suivi de l'implant lui-même."
Ce premier test chez l'homme visait toutefois à vérifier la sécurité du pansement vivant, explique Hollander. Parce que les taux d’échec pour la chirurgie dans la zone blanche du ménisque sont élevés, il déclare: «nous sommes confiants de pouvoir conclure que le traitement a un avantage direct." Bien qu’il espère avoir un groupe de contrôle dans les futures il y a des préoccupations éthiques avec un tel groupe. «Comme il existe de nombreuses preuves que la chirurgie seule échoue», déclare-t-il, le fait de soumettre un patient à une telle procédure pourrait être considéré comme contraire à l'éthique.
Le bandage vivant est toutefois l’une des méthodes les plus prometteuses d’utilisation des cellules souches dans la réparation du ménisque. Lorsque Hollander a commencé ses recherches dans ce domaine, la plupart des autres groupes tentaient d'utiliser des structures de collagène infusées avec des cellules souches comme fondement des cellules souches pour la croissance de tissus qui remplissent des sections brisées du ménisque. «Lorsque vous faites de l'ingénierie tissulaire, vous remplissez des espaces, vous produisez une grande quantité de tissus», explique Hollander.
Hollander, cependant, avait une petite idée que ces méthodes ne fonctionneraient pas. Les cellules souches sont extrêmement difficiles à contrôler lorsqu'elles sont insérées dans les articulations. «Le genou est un environnement très hostile», déclare Luks. "[Ainsi] ces cellules ne vivent généralement pas longtemps dans le genou et elles ne se comportent pas de la même manière que nous le pensions."
Pour couronner le tout, Hollander voulait essayer quelque chose de différent. «Je n'aime pas faire la même chose que les autres», dit-il en riant. Il a donc décidé d'essayer d'exploiter d'autres propriétés des cellules souches, en développant éventuellement le bandage vivant. Depuis lors, il a créé une entreprise dérivée, Azelon, pour commercialiser le produit.
De nos jours, de nombreux médecins prétendent déjà utiliser avec succès les cellules souches pour la réparation du ménisque: de l'application de cellules souches en suspension dans un gel aux structures de collagène. Mais la technologie est loin d’être largement utilisée, explique Rodeo, en particulier aux États-Unis, où la culture de cellules souches est strictement réglementée. À ce stade, "l'application commerciale est bien en avance sur la science", dit-il. Il reste encore beaucoup à apprendre sur toutes ces applications avant de pouvoir les utiliser commercialement et en toute sécurité.
Hollander pense que les bandages à cellules souches sont extrêmement prometteurs non seulement pour les genoux, mais également pour toute une gamme de réparations des tissus mous, des poignets des rotateurs aux sphincters anaux des mères déchirées au cours du travail. Pour l'instant, cependant, il se concentre sur les ménisques. «Juste pour faire cette application, cela nous a pris des années», dit-il. "Nous ne pouvons pas tout faire."
Hollander a déjà obtenu des fonds pour un essai plus important. Il prévoit également de rationaliser le processus, en réduisant certaines de ses dépenses, une question qui concernait à la fois Rodeo et Luks. Pour ce faire, Hollander espère passer à l’utilisation de cellules souches du donneur, afin que les patients n’aient pas à subir deux procédures, pour aspirer les cellules souches puis implanter le bandage.
«Nous essayons de congeler le [bandeau vivant] afin qu'il puisse être stocké pendant plusieurs mois à l'hôpital, puis sorti du congélateur, réchauffé et implanté», dit-il. "Cela rend le processus beaucoup plus simple - beaucoup plus rentable pour les fournisseurs de soins de santé."
Bien qu'il reste encore beaucoup à faire pour confirmer l'efficacité du pansement vivant, l'équipe semble être sur la bonne voie.
«En fin de compte, il est rentable de sauver un ménisque», déclare Luks. "Si un ménisque est réparable, il devrait être réparé."
