La thérapie cellulaire destinée à la régénération des cartilages tire parti de l'acide hyaluronique enrichi en chondrocytes dans une plateforme d'ingénierie tissulaire 3D

La thérapie régénérative destinée à soigner les lésions articulaires du genou tire parti d'une technologie révolutionnaire consistant à développer des types idéaux de cellules cartilagineuses, notamment des cellules chondroprogénitrices et des cellules souches mésenchymateuses enrichies en acide hyaluronique (AH), a rapporté le Dr Shojiro Katoh, président de l'hôpital Edogawa, dans la revue « The KNEE » (https://doi.org/10.1016/j.knee.2021.02.019). Les chercheurs du laboratoire Edogawa Evolutionary Laboratory of Science (EELS) ont réalisé cette prouesse en utilisant un « échafaudage » d'ingénierie tissulaire 3D, sans ajout externe d'AH ou de facteurs de croissance. Ils espèrent que cette technologie permettra d'améliorer les résultats cliniques des traitements d'implantation de chondrocytes autologues (ICA) et d'implantation de chondrocytes assistée par matrice (ICAM).

Les applications de médecine régénérative destinées à la réparation des cartilages articulaires nécessitent la culture de chondrocytes prélevés de l'articulation du patient, en laboratoire, suivie de leur transplantation sur la partie affectée par la maladie, ce qui permet de restaurer, remplacer, revitaliser ou régénérer le cartilage dans le cadre des interventions d'ICA ou d'ICAM effectuées par les chirurgiens orthopédistes et arthroscopistes dans le monde. L'environnement de laboratoire permet souvent aux chondrocytes de se développer en tant que fibrocartilage, tandis que le cartilage hyalin constitue le type idéal de tissu nécessaire, dans la mesure où il contribue à la fonction portante de l'articulation. Ayant prouvé la culture de cartilage hyalin in vitro (https://doi.org/10.1016/j.reth.2020.03.006) ainsi que son efficacité in vivo (https://doi.org/10.1016/j.jor.2017.01.003), l'équipe de l'EELS prouve maintenant que des cellules souches telles que les cellules progénitrices et les cellules souches mésenchymateuses résidant dans le cartilage humain pourraient être développées sans reprogrammation artificielle, protéines animales ou couches nourricières (https://doi.org/10.1016/j.jor.2021.01.005).

L'acide hyaluronique (Hyaluronan, AH) présent dans la matrice est indispensable à l'homéostasie du cartilage, qui est injecté pour soigner les lésions cartilagineuses en clinique et en laboratoire, auquel s'ajoutent des sources externes pour renforcer la culture des chondrocytes. En revanche, l'équipe du Dr Katoh a utilisé une structure polymère qui retient l'AH sécrété par les chondrocytes afin d'améliorer leur culture en tant que tissu et d'engendrer une teneur supérieure en AH. Il s'agit d'une nouvelle étape majeure dans le domaine de la médecine régénérative, dans la mesure où elle permet de produire les chondrocytes les plus adaptés à la transplantation clinique, avec le potentiel d'entraîner une meilleure cicatrisation et d'apporter une valeur ajoutée aux interventions actuelles d'ICA et d'ICAM, après validation clinique pertinente.

D'autres études sur le microARN-140, un autre composant cartilagineux essentiel et sur les capacités anti-âge de la technologie sont en cours afin de combattre les maladies articulaires invalidantes qui affectent des millions de personnes à travers le monde, grâce à cette méthode intitulée « EELS-TALC » (Enriched with Essentials and Lapped in Scaffold, Transplant-suitable Autologous Leveraged Chondrocytes) élaborée en collaboration avec l'EELS, JBM Inc. et GN Corporation.

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