Genoux raides et endoloris ? Arthrose sévère du genou ? Ce « gel de cartilage » fabriqué en laboratoire par cette équipe de bioingénieurs de la Duke University (Caroline du Nord), qui forme un implant, pourrait soulager la douleur liée aux articulations endommagées. Ces premières données, présentées dans la revue Avanced Materials, mettent en avant sa solidité et sa résistance, supérieures à celles du « vrai » cartilage.
Analgésiques en vente libre, kinésithérapie, injections de stéroïdes, certains patients souffrant de gonarthrose ont tout essayé sans obtenir de soulagement durable. Ces douleurs chroniques au genou lfinissent par limiter considérablement la mobilité et le fonctionnement au quotidien, et finalement l’autonomie. Cette usure progressive du cartilage touche près d'un adulte sur 6 dans le monde : ce sont ainsi près de 900 millions de personnes qui recherchent une option « pour se remettre sur pied rapidement », toutes n’étant pas éligibles ou n’ayant pas accès au remplacement chirurgical de toute l'articulation du genou.
Le premier substitut de cartilage à base de gel, plus solide et plus durable que le vrai.
Restaurer les articulations usées et endolories pourrait être possible, et durable, avec ce nouvel hydrodel, un matériau composé de polymères absorbant l'eau, qui peut subir des forces et des pressions plus élevées que le cartilage naturel. Pour fabriquer ce matériau, l'équipe de la Duke a pris de fines feuilles de fibres de cellulose et les a infusées avec un polymère appelé alcool polyvinylique – une glu visqueuse constituée de chaînes filandreuses de molécules répétitives qui forment un gel. Les fibres de cellulose agissent comme les fibres de collagène dans le cartilage naturel et confèrent au gel de la force lorsqu'elles sont étirées. L'alcool polyvinylique permet de faire revenir le matériau à sa forme d'origine. Le résultat est un matériau de type gelée, à 60 % d'eau, souple mais étonnamment résistant.
3 fois plus résistant à l'usure que « le vrai » : alors que le cartilage naturel peut supporter respectivement 3 à 400 kilos par cm2 de tiraillement et d'écrasement avant d'atteindre son point de rupture, l’hydrogel est 26 % plus résistant en tension et 66 % plus fort en compression. Enfin, en plus de cette résistance optimisée, le gel se fixe à l’os et reste bien en place. Ainsi, le gel forme une fine couche qui recouvre les extrémités de l’os ou le cartilage avec une force suffisante pour empêcher un glissement ou une friction.
Des implants fabriqués à partir de ce matériau sont actuellement développés par la biotech Sparta Biomedical et testés sur de ros modèles animaux. « Les essais cliniques devraient débuter chez l'homme dès avril 2023, si tout se passe comme prévu », explique l’auteur principal, Benjamin Wiley, professeur de chimie à la Duke.
Généralement considérée comme un dernier recours, l'arthroplastie totale du genou est un moyen éprouvé de soulager la douleur. Mais les articulations artificielles ne durent pas éternellement non plus. En particulier pour les patients plus jeunes qui souhaitent éviter une intervention chirurgicale majeure, ce gel est probablement la bonne option.
« Nous pensons que ce sera un changement radical dans le traitement des patients souffrant d’arthrose chronique ».
Source: Advanced Functional Materials 4 Aug, 2022 DOI: 10.1002/adfm.202205662 A Synthetic Hydrogel Composite With a Strength and Wear Resistance Greater Than Cartilage
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