Les scientifiques ont mis au point un nouveau biomatériau qui fait repousser les vaisseaux sanguins et les os, offrant potentiellement une approche en une seule étape lors de la réparation de gros défauts osseux.
L’étude, dirigée par des chercheurs de l’Université de médecine et des sciences de la santé RCSI et du SFI AMBER Center, est publiée dans le Journal de la libération contrôlée.
Des recherches antérieures dirigées par le RCSI avaient révélé que l’activation d’un gène mécanosensible, appelé facteur de croissance placentaire (PGF), à différentes doses favorisait la régénération osseuse et faisait croître de nouveaux vaisseaux sanguins. En utilisant ces connaissances, les chercheurs ont développé un biomatériau qui délivre du PGF à différentes concentrations.
Inspiré par la manière naturelle dont les défauts osseux se régénèrent, le biomatériau libère d’abord une dose élevée de PGF, favorisant la croissance des vaisseaux sanguins, et la suit avec une dose plus faible plus soutenue, ce qui favorise la régénération osseuse. Lorsqu’il a été testé dans un modèle préclinique, le biomatériau a réussi à réparer de gros défauts osseux tout en faisant repousser les vaisseaux sanguins.
Les biomatériaux actuels qui favorisent à la fois la croissance des vaisseaux sanguins et des os nécessitent généralement l’utilisation de plus d’un médicament thérapeutique, ce qui signifie la conception d’un système plus complexe confronté à plus de défis. En outre, les médicaments dont l’utilisation en clinique a été approuvée ont été associés de manière controversée à des effets secondaires dangereux, soulignant la nécessité de nouvelles stratégies.
« Davantage de tests sont nécessaires avant de pouvoir commencer les essais cliniques, mais s’il s’avère efficace, ce biomatériau pourrait bénéficier aux patients lors de la réparation de défauts osseux en offrant une alternative aux systèmes actuels », a déclaré le professeur Fergal O’Brien, chercheur principal de l’étude et directeur du RCSI. Recherche et innovation.
«En plus de réparer les défauts osseux, notre approche de la médecine régénérative exécutée dans l’étude fournit un nouveau cadre pour l’évaluation des biomatériaux régénératifs pour d’autres applications d’ingénierie tissulaire. Nous appliquons maintenant ce concept de« médecine régénérative informée par la mécanobiologie »pour identifier de nouvelles thérapies dans d’autres zones, y compris la réparation du cartilage et de la moelle épinière. «
Le biomatériau a été développé par des chercheurs du Tissue Engineering Research Group (TERG) basé au RCSI et au SFI AMBER Center. Leurs travaux ont été soutenus par le Conseil irlandais de la recherche, le projet EU BlueHuman Interreg Atlantic Area, le programme de recherche et d’innovation Horizon 2020 de la Communauté européenne dans le cadre de l’accord de subvention avancé du Conseil européen de la recherche n ° 788753 (ReCaP) et le Health Research Board of Ireland dans le cadre de la Bourses de recherche – Programme de recherche axé sur le patient.
En utilisant une approche éclairée par la mécanobiologie, nous avons pu identifier un nouveau candidat thérapeutique prometteur pour la réparation osseuse et également déterminer les concentrations optimales nécessaires pour promouvoir à la fois l’angiogenèse et l’ostéogenèse dans un seul biomatériau. La régénération de gros défauts osseux reste un défi clinique important, mais nous espérons que notre nouveau biomatériau continuera à se révéler bénéfique dans d’autres essais. «
Dr Eamon Sheehy, premier auteur et chercheur de l’étude à TERG
La source:
Référence du journal:
Sheehy, EJ, et coll. (2021) Médecine régénérative informée par la mécanobiologie: la libération contrôlée par dose de facteur de croissance placentaire à partir d’un échafaudage fonctionnalisé à base de collagène favorise l’angiogenèse et accélère la guérison des défauts osseux. Journal de la libération contrôlée. doi.org/10.1016/j.jconrel.2021.03.031.