Le CHU de Grenoble, l’INSERM, l’INPG et 3 Instituts du CNRS collaborent à une nouvelle méthode pour réparer des pertes de substance osseuse fémorale

La régénération osseuse rapide et efficace des grandes pertes de substance osseuse reste un défi majeur en chirurgie reconstructrice. Les protéines morphogénétiques osseuses (BMP) ont déjà prouvé leur capacité à induire la régénération osseuse mais leur utilisation clinique est limitée à un seul biomatériau : le collagène. Etre capable de délivrer les BMP à partir d’autres biomatériaux permettrait d’étendre leur utilisation clinique.

Ce travail, qui est le fruit d’une collaboration interdisciplinaire entre 5 laboratoires (Institut of Advanced Biosciences Dr Jean-Luc Coll ; Unite Médico-technique d’histologie cytologie expérimentale, Dr Jean Boutonnat ; Creatis Lyon et ESRF, Dr. Francoise Peyrin ; CHR d’Annecy Prof. Georges Bettega ; et LMGP Grenoble, Prof. Catherine Picart), présente une nouvelle méthode pour réparer des pertes de substance osseuse fémorale de taille critique chez le rat. Cette technologie innovante combine un film osteoinducteur élaboré à base de biopolymères (2D) à un biomatériau en polymère (Tube creux) permettant de créer une chambre de réossification. Le biomatériau est constitué d’acide polylactique glycolique, un polymère commercial déjà largement utilise en chirurgie maxillo-faciale et en orthopédie. Le film à base de biopolymère va permettre, en adaptant ses paramètres physico-chimiques et la quantité initiale de BMP-2 en solution, de moduler la quantité de BMP-2 chargée au sein du film puis délivrée localement au sein de la perte de substance osseuse.

En utilisant la tomodensitométrie à rayon X et l’analyse quantitative de la cinétique de réparation de l’os, on constate que le temps caractéristique de réparation de l’os peut, dans les meilleures conditions, être de 1 à 2 semaines. Au bout de 6 semaines, la perte de substance est comblée, des vaisseaux sont présents et l’os est minéralisé. Des marquages histologiques et de la tomodensitométrie à haute résolution réalisée au synchrotron de Grenoble (ESRF) ont permis de révéler une organisation spatialement distincte de l’os : de l’os cortical est présent autour de l’implant alors que de l’os trabéculaire est présent à l’intérieur de celui-ci. La quantité d’os cortical et son épaisseur dépendent de la dose de BMP-2.

Au vu des récents développements dans les techniques de fabrication additive, cette technologie de recouvrement de surface pourrait s’appliquer à différents implants polymériques ou métalliques, offrant ainsi de nouvelles perspectives en médecine régénératrice personnalisée. La technologie fait actuellement l’objet d’une valorisation dans le cadre de la SATT Linksium de Grenoble, la prochaine étape étant de réaliser des tests sur gros animaux.

Pour en savoir plus, retrouvez l’article complet publié dans Biomaterials.