Détaillé dans un étude récemment publiée dans l'édition en ligne de Médecine translationnelle scientifique, les chercheurs ont essentiellement mis au point un moyen de remplacer la muqueuse protectrice du genou, appelée ménisque, à l’aide d’un échafaudage personnalisé imprimé en 3D infusé de protéines de croissance humaine qui incitent le corps à régénérer la muqueuse en lui-même. Au fil du temps, l’échafaudage se détériorera à mesure que le tissu du ménisque commencera à repousser, laissant probablement au patient une articulation non artificielle entièrement formée une fois tout dit et fait.
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La thérapie n’a pas encore été utilisée sur les humains, mais elle a été testée avec succès sur des moutons (dont les genoux ressemblent beaucoup à ceux des humains) et pourrait fournir la première réparation efficace et durable des ménisques endommagés, qui surviennent chez des millions d'Américains chaque année et peuvent conduire à des lésions débilitantes arthrite.
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"À l'heure actuelle, les orthopédistes ne peuvent pas faire grand-chose pour régénérer un ménisque du genou déchiré", a déclaré le Dr Jeremy Mao, responsable de l'étude. « Certaines petites déchirures peuvent être recousues, mais les déchirures plus importantes doivent être enlevées chirurgicalement. Bien que le retrait aide à réduire la douleur et l’enflure, il laisse le genou sans amortisseur naturel entre le fémur et le tibia, ce qui augmente considérablement le risque d’arthrite.
Voici un bref aperçu du fonctionnement de la procédure.
Tout d’abord, les médecins effectuent un certain nombre d’IRM du ménisque intact du genou intact du patient. Ces scans permettent de créer un modèle 3D extrêmement précis de la forme du ménisque, qui est ensuite envoyé à une imprimante 3D. L’échafaudage est imprimé à partir d’un polymère biodégradable spécial appelé polycaprolactone – le même matériau à partir duquel sont fabriquées les sutures dissolvantes.
Une fois imprimé, l'échafaudage est infusé de deux protéines humaines recombinantes: la croissance du tissu conjonctif facteur (CTGF) et le facteur de croissance transformant β3 (TGFβ3) avant d'être implanté chirurgicalement dans la zone endommagée genou. L’équipe du Dr Mao a découvert que l’administration séquentielle de ces deux protéines attire les cellules souches existantes du corps et les encourage à former du tissu méniscale.
Dans les essais menés sur des moutons, les ménisques se sont généralement régénérés en quatre à six semaines environ. Après trois mois, les animaux traités marchaient normalement. Lors d’une analyse post-mortem, les chercheurs ont découvert que le ménisque régénéré du groupe traité avait des propriétés structurelles et mécaniques très similaires à celles du ménisque naturel. Ils mènent actuellement des études pour déterminer si les tissus régénérés sont durables.
Si tout se passe bien, les essais de cette nouvelle procédure révolutionnaire pourraient commencer chez l’homme en 2015.
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