Des chercheurs ont réparé des fractures du tibia chez des cochons nains de laboratoire grâce à une méthode innovante combinant ultrasons, cellules souches et thérapie génique. Cette technique propose une alternative aux greffes d'os, qui sont parfois nécessaires après de graves accidents.
- Les chercheurs ont créé une matrice de collagène qui a été implantée au niveau d'une facture.
- L'éponge de collagène a recruté des cellules souches de l'os.
- Un gène stimulant la régénération osseuse a été introduit dans les cellules.
- Les tibias des cochons nains étaient réparés en huit semaines.
Chaque année, plus de deux millions de greffes osseuses sont réalisées dans le monde. Elles sont souvent nécessaires après un accident de voiture ou le retrait d'une tumeur. De telles blessures créent un espace important entre les deux extrémités d'une fracture, trop large pour espérer que l'os se répare seul.
Pour traiter ces graves fractures, les médecins utilisent donc des greffes d'os : elles consistent à implanter des morceaux d'os du patient ou provenant d'un donneur. Mais cette méthode présente des inconvénients. Si l'os est pris sur le patient, une chirurgie prélève un morceau d'os (par exemple sur le pelvis) pour l'implanter ailleurs. Cela peut engendrer des douleurs, des coûts élevés et de longues hospitalisations. Quant aux greffes réalisées avec des os de donneurs, elles peuvent ne pas s'intégrer correctement et échouer.
C'est pourquoi une équipe du Cedars-Sinai Medical Center de Los Angeles propose une alternative à ces greffes. Des cochons nains du Yucatan, qui avaient une fracture du tibia, ont servi de cobayes pour tester cette thérapie qui s'effectue en deux temps. Tout d'abord, les chercheurs ont construit une matrice de collagène, une molécule que l'organisme utilise pour construire de l'os. Ils ont implanté cette éponge de collagène au niveau de la fracture. Pendant deux semaines, l'implant devait recruter des cellules souches de l'os de la jambe cassée.
L’os se répare grâce aux cellules souches et au gène BMP-6
Ensuite, les chercheurs ont injecté un ADN circulaire contenant un gène qui stimule la réparation osseuse : BMP-6 (bone morphogenetic protein-6). Des microbulles ont été introduites en même temps et les scientifiques ont appliqué des ultrasons pour faciliter l'entrée de l'ADN dans les cellules. De cette manière, les oscillations des microbulles aidaient les cellules à prendre le gène BMP-6. Résultat : 40 % des cellules situées au niveau du site de fracture ont récupéré le gène.
Grâce à cette thérapie génique, les cellules ont sécrété de manière transitoire la protéine BMP-6, permettant ainsi la régénération de l'os en six semaines. Huit semaines après l'opération, la fracture de la jambe était guérie chez les animaux. Des tests ont montré que l'os nouvellement formé était aussi solide qu'un tissu produit par une greffe d'os.
Ces résultats sont décrits dans un article publié dans la revue Science Translational Medicine. Il reste à savoir si cette technique est sans danger et efficace chez l'Homme pour qu'elle puisse un jour remplace les greffes osseuses. Dan Gazit, un des auteurs de ces travaux, est optimiste : « Nous sommes juste au début d'une révolution en orthopédie ».
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Des cellules souches pour réparer les os
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