Un article publié dans "Biomaterials" pour RMeS

29 mai 2020

Le laboratoire Médecine Régénératrice et Squelette (RMeS - UMR 1229 Inserm Université de Nantes) a publié un article dans la revue "Biomaterials" qui présente une perspective prometteuse pour la régénération des disques intervertébraux et d’une manière générale pour la prise en charge des patients atteints de lombalgie d’origine discal.

Controlled release of biological factors for endogenous progenitor cell migration and intervertebral disc extracellular matrix remodelling

Leslie Frapin, Johann Clouet, Claire Chédeville, Constantin Moraru, Edouard Samarut, Nina Henry, Manon André, Eric Bord, Boris Halgand, Julie Lesoeur, Marion Fusellier, Jérôme Guicheux*, Catherine Le Visage* 

* equally contributing/co-corresponding authors: jerome.guicheux@univ-nantes.fr; catherine.levisage@inserm.fr 

Biomaterials, 2020, Volume 253, 120107

Lien de l'article a retrouver ici

La lombalgie, qui se définit comme une douleur au niveau du rachis lombaire (bas du dos), est un véritable problème de santé publique qui affecte un nombre croissant de patients dans nos populations vieillissantes. Environ 40% de ces lombalgies ont pour origine une dégénérescence du disque intervertébral. Celui-ci est composé d’une partie centrale gélatineuse appelé noyaux pulpeux (NP) et d’un anneau périphérique fibreux. Pour des raisons encore incomplètement comprises aujourd’hui, et ce dès la maturité squelettique chez l’Homme, les cellules du NP vont progressivement disparaître et sa matrice extracellulaire s’altérer et se déshydrater. Ces changements cellulaires et tissulaires sont lents et progressifs, et conduisent inexorablement à la dégénérescence du disque intervertébral et à la perte de son rôle dans la cinématique rachidienne, entrainant douleur et invalidité. Il n’existe pas aujourd’hui de traitement étiologique capable de freiner ou ralentir l’évolution de la dégénérescence discale. Seuls des traitements pharmacologiques anti-douleur sont proposées aux patients pour les stades précoces de la maladie, et en dernier recours des approches chirurgicales invasives (arthrodèse ou prothèse discale) sont utilisées. Des approches de thérapie cellulaire basées sur la greffe intradiscale de cellules souches mésenchymateuses ont tout d’abord été proposées et sont actuellement en essai clinique (essai RESPINE, EU-H2020) chez l’homme. Cependant, la lourdeur de mise en oeuvre de ces injections (cout, cadres règlementaires, logistiques..) et la récente description de cellules progénitrices résidentes au sein des disques intervertébraux, ouvrent la possibilité de tester des approches de réparation endogène (pour revue voir Frapin et al. Advanced Drug Delivery Reviews, lien). Celles-ci sont basées sur le recrutement et l’activation des cellules progénitrices endogènes par des systèmes à libération contrôlée de molécules chimio-attractantes et de facteurs de croissance pouvant être injectés dans le noyau pulpeux.

Dans le cadre d’un financement de la Région Pays de la Loire et d’une ANR Jeune Chercheur (STIMUDISC, porteur : Johann Clouet), Catherine Le Visage, Johann Clouet et leur doctorante Leslie Frapin, au sein de l’équipe STEP dirigée par Jérôme Guicheux (Inserm/Université de Nantes/ONIRIS U1229-RMeS) ont développé des microbilles de pullulane permettant l’encapsulation et la libération prolongée de la chimiokine CCL-5 et des facteurs de croissance TGF-β1 et GDF-5. In vitro, ces microbilles sont capables de libérer de façon prolongée les molécules d’intérêt tout en conservant leur activités biologiques. Dans un modèle ex vivo de culture de disque intervertébral ovin dégénéré entier, développé en collaboration avec une équipe de l’AO Research Institute (Davos, Suisse), l’équipe a démontré que l’injection intradiscale des microbilles de pullulane et la libération séquentielle de CCL-5 puis de TGF-β1 et GDF-5, permettait (i) la migration de cellules souches depuis la périphérie du disque jusqu’en son centre, puis (ii) la synthèse d’une matrice extracellulaire riche en collagène de type II et en aggrécane, deux éléments majeurs de la composition du NP.

L’ensemble de ces travaux publiés dans la revue BIOMATERIALS représente une perspective prometteuse pour la régénération des disques intervertébraux et d’une manière générale pour la prise en charge des patients atteints de lombalgie d’origine discale.

Contacts : catherine.levisage@inserm.fr; jerome.guicheux@inserm.fr


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