Traitement des cellules souches pour réparer les ménisques déchirés «très, très près»

Chaque année, environ un million de personnes subissent une intervention chirurgicale pour réparer une déchirure du ménisque du genou, selon l'American Academy of Orthopedic Surgeons. C'est une blessure qui ne peut pas être complètement réparée, car le cartilage ne se répare pas très bien. Même les patients qui subissent une chirurgie développent souvent de l'arthrite. Certains ont finalement besoin d'un remplacement du genou.

Le besoin évident d'une nouvelle approche a conduit les scientifiques à essayer d'utiliser des cellules souches pour repousser le cartilage déchiré. Une nouvelle méthode décrite dans un article de Science Translational Medicine suggère que les médecins pourraient être très près d'offrir aux patients la possibilité de repousser leur propre ménisque.

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Les chercheurs ont utilisé le même plastique biodégradable trouvé dans les sutures chirurgicales pour imprimer en 3D un modèle de ménisque. Ils ont chargé la réplique avec des protéines qui fonctionnent comme un aimant pour les cellules souches, les attirant à partir de la moelle osseuse. Les chercheurs ont également chargé le modèle avec des facteurs de croissance. Ceux-ci ont aidé les cellules souches à se développer dans les collagènes spécialisés et les fibres qui composent le cartilage.

Quand ils ont attaché les dispositifs à la partie non endommagée du ménisque chez sept moutons, les cellules souches ont développé une nouvelle pièce de tissu saine. Les moutons ont des articulations du genou qui ressemblent beaucoup aux genoux humains.

Douze semaines après la chirurgie, les moutons étaient de retour en pleine forme. Le plastique s'était complètement dissous.

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Enseigner au corps à se guérir

Le dispositif en plastique biodégradable intègre des signaux chimiques qui permettent aux médecins de contrôler où et quand les facteurs de croissance vont. Cela donne au genou un plan de reconstruction.

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"Nous pouvons contrôler l'emplacement et aussi le moment du facteur de croissance et recruter les propres cellules souches du corps, et ils se transforment en différents types de tissus", a déclaré l'auteur Chang H. Lee, professeur adjoint de craniofacial l'ingénierie à l'Université Columbia.

Pourquoi ont-ils besoin d'un échafaudage en plastique en premier lieu? Si les médecins essaient simplement d'injecter des cellules souches dans l'articulation, ils peuvent s'emporter dans la circulation sanguine avant de pouvoir effectuer les réparations nécessaires. «Honing», ou dessiner les propres cellules souches du corps vers un patch médical, comme les chercheurs l'ont fait dans cette étude, est juste une façon de s'assurer que les cellules restent en place.

"Vous ne pouvez pas les injecter dans l'articulation car ils vont migrer et cesser d'être des ménisques", a déclaré l'auteur principal Jeremy Mao. Mao est co-directeur du Centre de régénération craniofaciale à l'Université Columbia.

Le traitement est proche chez les humains

Les cellules souches sont «très, très proches» d'être utilisées pour réparer les genoux endommagés chez les humains, selon le DrBenjamin Ma, professeur de chirurgie orthopédique à l'Université de Californie à San Francisco. Ma n'était pas impliqué dans l'étude.

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Mais il faudra encore beaucoup de temps avant que la chirurgie de remplacement du genou n'atteigne le chemin du dodo, a déclaré Ma.

Sans cartilage sain pour combler les os qui se rencontrent dans l'articulation du genou, les os deviennent battus et difformes. Il n'y a rien qu'un nouveau ménisque puisse faire à ce sujet.

"Les cellules souches ne peuvent pas inverser le processus en ce moment", a déclaré Ma. "Vous ne pouvez pas inverser les dégâts qui ont été faits. "

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Les personnes ayant subi de nouvelles blessures seront les premières à subir le remplacement du cartilage endommagé par la repousse. Cela pourrait arriver dans quelques années, selon Ma.

Mais d'abord, les chercheurs de Columbia doivent prouver que la technique fonctionne en utilisant un plus grand groupe de moutons.

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Plus de nouvelles sur les cellules souches: réparation de la cornée

Dans une autre étude sur les cellules souches publiée dans Science Translational Medicine, les chercheurs suggèrent qu'avec une procédure chirurgicale mineure, les l'œil pour remplacer une cornée blessée.

"Puisque cette approche utilise les propres cellules des patients cultivées dans leur propre sérum … nous pensons qu'elle fournira une alternative à la transplantation cornéenne … avec un risque réduit de complications et de rejet. "James Funderburgh, Columbia University

Les lésions cornéennes provoquent des cicatrices qui endommagent la vue. Les médecins traitent le problème avec des greffes de cornée, mais il n'y a pas assez de cornées de donneur pour faire le tour. La chirurgie de transplantation est également invasive.

Les chercheurs ont découvert qu'ils pouvaient saisir des cellules souches ailleurs dans l'œil et les cultiver dans le sérum du patient en laboratoire. Ils pourraient ensuite les mettre sur la cornée blessée. La cornée s'est cicatrisée avec du tissu sain au lieu de tissu cicatriciel.

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Cette étude a été réalisée avec des souris, mais des chercheurs en Inde mènent déjà un essai pour tester la sécurité chez les humains.