La réparation et la cicatrisation osseuses peuvent être considérablement améliorées si l’on inclut dans la thérapie les gènes qui codent pour les facteurs de croissance, démontre cette équipe de rhumatologues, de bioingénieurs et de neurochirurgiens de l’Université de Pennsylvanie. La démonstration, effectuée chez l’animal et proposée dans la revue Biomaterials, utilise la bio-impression avec 2 gènes codant pour 2 facteurs de croissance qui contribuent à la bonne intégration des cellules lors de la reconstruction osseuse.
Avec suffisamment de temps et d’énergie, le corps cicatrise, mais dans certains cas aussi les processus sont retardés en raison de l’absence ou de l’insuffisance de composés chimiques qui régulent et facilitent le processus de guérison. Cette équipe internationale montre qu’une bio-impression de l’os incorporant 2 gènes codant pour le facteur de croissance osseuse, favorisent la reconstruction et la cicatrisation osseuse chez la souris modèle.
Alors que les facteurs de croissance sont essentiels à la croissance cellulaire,
le concept est d’incorporer à la matrice de base, précisément 2 gènes différents codant pour 2 facteurs de croissance différents, explique l’auteur principal, Ibrahim T. Ozbolat, professeur agrégé de bioingénierie. Ces facteurs de croissance aident les cellules souches à migrer dans la zone de la lésion, puis aident les cellules progénitrices à se spécialiser « en os ».
Les 2 gènes utilisés ici sont le gène codant pour PDGF-B, un facteur de croissance dérivé des plaquettes, qui favorise la multiplication et la migration cellulaires et le gène codant pour BMP-2, une protéine morphogénétique osseuse, qui améliore la régénération osseuse. Ces 2 gènes sont livrés via la matrice produite par bio-impression. Cet ADN a été incorporé dans des plasmides – ou boucles d’ADN en forme d’anneau qui peuvent transporter des informations génétiques-. Une fois que l’ADN pénètre dans la cellule progénitrice, il commence à produire les protéines appropriées.
La preuve de concept est ici apportée sur une souris modèle de traumatisme crânien. L’expérience montre que les modèles ayant reçu des gènes bio-imprimés avec libération contrôlée bénéficient à 40% d’une régénération de tissu osseux et à 90 % d’une cicatrisation osseuse en 6 semaines, vs 10 % de nouveau tissu osseux et 25 % de couverture osseuse chez les modèles non traités.
- En résumé, nous avons là une nouvelle thérapie génique qui veille à ce que cellules continuent à produire les facteurs de croissance nécessaires, appliquée à la réparation osseuse.
Source: Biomaterials Feb, 2022 DOI: 10.1016/j.biomaterials.2021.121333 Controlled Co-delivery of pPDGF-B and pBMP-2 from intraoperatively bioprinted bone constructs improves the repair of calvarial defects in rats
