Si la peau est capable de cicatriser des tissus endommagés, le processus s'avère insuffisant lorsque trop de matière a été perdue, par exemple lors d'une blessure profonde, un accident de voiture ou un acte chirurgical (comme l'ablation d'un sein). Il ne suffit malheureusement pas de « remplir » l'espace vide, encore faut-il que les cellules insérées aient des propriétés qui se rapprochent le plus possible de celles qui ont été perdues. Dans ce cas, les médecins transplantent généralement des cellules de graisse prélevées dans une autre partie du corps, une procédure parfois traumatisante. On peut aussi avoir recours à des implants synthétiques, mais ces derniers entraînent la formation de tissus fibreux et épais à leurs contours.

L’acide hyaluronique comme matrice de reconstruction

D'où l'idée d'un simple gel à injecter sous la peau qui pourrait constituer une matrice pour l'implantation de nouvelles cellules. Dans ce domaine, le matériau de comblement de référence est le gel d'acide hyaluronique (AH), une molécule largement utilisée en chirurgie plastique notamment. Biodégradable et très simple à utiliser, ce gel ne présente aucun effet secondaire ni aucune spécificité tissulaire, ce qui fait qu'on peut l'utiliser pour toutes les parties du corps. Une fois injecté, les macrophages pénètrent dans le gel d’acide hyaluronique et « recrutent » les autres cellules pour venir former un réseau sanguin et du tissu pour réparer les dommages.

Mais si cela fonctionne relativement bien pour des petites corrections (rides, lèvres, séquelles cicatricielles...), c'est beaucoup moins vrai lorsque l'espace à combler est plus grand. Dans ce cas, la revascularisation est incomplète et le gel trop mou : le tissu s'affaisse et n'est pas bien régénéré. Les chercheurs ont bien essayé de rigidifier l'AH en liant entre elles les molécules, mais il faut créer tellement de liens que le maillage 3D devient trop étroit pour permettre aux macrophages et autres cellules de le pénétrer et ainsi recréer du tissu normal.

Un nanomaillage 3D qui favorise la revascularisation

Sashank Reddy, chirurgien reconstructeur à la Johns Hopkins University School of Medicine à Baltimore (États-Unis), a enfin trouvé la solution. Avec son équipe, il a d'abord réussi à renforcer la structure du gel hyaluronique avec des nanofibres de polycaprolactone, un polymère notamment utilisé dans les sutures dissolvables. Ces fibres se sont liées en moins d'une heure aux molécules de l'AH, créant une matrice à la fois suffisamment solide pour ne pas que le gel s'affaisse, et suffisamment large pour que les macrophages puissent y pénétrer. « Ce maillage 3D présente une ressemblance frappante avec la matrice extracellulaire du corps, l'échafaudage naturel des tissus sains », s'enthousiasme Sashank Reddy. Le gel crée également une revascularisation beaucoup plus complète, ce qui permet de reconstruire des espaces vides beaucoup plus importants, y compris des muscles, de la peau et de la graisse.

Ensemencer le gel de cellules souches pour des tissus spécialisés

Le gel a été testé chez des lapins auxquels on avait enlevé de la graisse. Les animaux ont pu reconstituer des morceaux de tissu de plus de 10 cm³, soit la taille d'un doigt humain. Mais ce n'est encore rien par rapport aux perspectives offertes. Selon Hai-Quan Mao, expert en biomatériaux et membre de l'équipe de Sashank Reddy, le gel pourrait être ensemencé de cellules souches spécifiques pour recréer un tissu particulier, comme par exemple des cellules cardiaques. « On pourrait ainsi réparer des lésions après une crise cardiaque », pronostique le chercheur. Sûre du potentiel de son produit, l'équipe a déjà créé une startup pour commercialiser le gel, baptisée LifeSprout (« pousse de vie »).

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