Va-t-on rajeunir les vieux os avec les cellules souches du liquide amniotique ?
Les cellules souches mésenchymateuses retrouvées dans le liquide qui entoure un bébé en développement pourraient aider à renverser le vieillissement des os et même traiter les os fragilisés par l'ostéoporose, voire renforcer la masse osseuse des astronautes.
Responsable de l'étude que vient de mener une équipe britannique de l'University College London et du Great Ormond Street Hospital, le Dr Pascale Guillot est convaincue que, dans les prochaines années, la médecine aura les moyens de ralentir le vieillissement de notre squelette et ainsi de réduire les fractures et la douleur.
"Nous sommes déjà habitués à mettre de la crème sur notre visage pour ralentir le vieillissement de la peau. Ce sera un peu similaire", prédit-elle.
Son optimisme est bien sûr alimenté par la découverte qu'elle et ses collègues viennent de faire. Leur trouvaille ? Contrer le vieillissement des os et même renforcer la solidité du squelette humain grâce à des cellules souches provenant du liquide amniotique humain.
Avec des cellules mésenchymateuses
Des cellules souches de tissus foetaux humains extraites de cordon ombilical sont déjà connues pour réduire les taux de fractures osseuses chez les souris, mais la transplantation n'améliore pas la solidité des os, seule une augmentation de la plasticité est observée.
Cette fois, il est question de cellules souches mésenchymateuses du liquide amniotique qui peuvent se multiplier indéfiniment et qui ont le potentiel de donner naissance à tous les organes et tissus de l'organisme. Avec des perspectives nettement plus encourageantes.
Les scientifiques ont donc prélevé ces cellules souches sur des échantillons de femmes enceintes et en bonne santé, 12 semaines avant la naissance de leur enfant. Stockées, ces cellules ont ensuite été injectées dans des souris souffrant d'ostéoporose ou d'une ostéogenèse imparfaite, aussi appelée maladie des os de verre, responsable du décès de certains bébés peu de temps après la naissance.
Ostéoblastes dynamisés
Les résultats de ce travail se sont avérés particulièrement concluants. L'étude a révélé que la transplantation des cellules souches a contribué à dynamiser les ostéoblastes, cellules participant à la minéralisation des os et ayant un rôle important dans la croissance et la reproduction du corps de l'os. Avec le temps, ces ostéoblastes ont tendance à devenir paresseux. Ici, leur activité naturelle a donc été boostée.
Les chercheurs ont aussi observé que les cellules mésenchymateuses ont favorisé la densification des os de la souris, stimulant leur force et leur flexibilité.
Grâce à leurs propriétés régénératrices, ces cellules ont même permis de baisser de 79% le risque de fractures, soit une réduction à près d'un cinquième de leur niveau d'origine.
Aussi pour les astronautes
Si les bénéfices de cette nouvelle technique ont été observés sur des souris, les chercheurs se montrent enthousiastes quant aux résultats qui pourraient être obtenus sur les humains. D'autres études sont d'ailleurs prévues dans les prochaines années afin de confirmer ou non les conclusions de ces premiers travaux.
" Des essais cliniques devraient en effet commencer d'ici deux ans", confirme le Dr Guillot. "S'ils devaient s'avérer concluants, nous pourrions alors parler d'une avancée majeure qui concernera toutes les personnes souffrant d'ostéoporose. La qualité de vie des seniors serait ainsi considérablement améliorée et de nouveaux traitements contre la maladie des os de verre chez les enfants pourraient également voir le jour."
La directrice de recherches évoque aussi un autre intérêt potentiel. " Ce sera notamment très important pour les voyages spatiaux, afin de pallier le manque de gravité qui favorise la fragilité des os." Il est vrai que la masse osseuse des astronautes peut perdre jusqu'à 2,5% de sa densité pour chaque mois passé dans l'espace.
Rappelons que toutes ces belles perspectives reposent sur des cellules que l'on trouve dans le fluide protecteur qui entoure le bébé dans l'utérus. Ce n'est pas pour rien que l'on dit que la grossesse, c'est magique...
(Source : Scientific Reports, 20 décembre 2016, doi : 10.1038/srep39656)
La société Novadip Biosciences, une spin-off de l'UCL, a développé une technique révolutionnaire de reconstruction des os à partir de cellules souches adipeuses. L'objectif est d'aider à la guérison de fractures et autres lésions osseuses qui ne guérissent pas de manière optimale ou spontanément.
Sur papier, le procédé semble relativement simple. Il "suffit" de ponctionner, sous anesthésie locale, avec une simple seringue, quelques centimètres cube de cellules graisseuses dans l'abdomen du patient. Les cellules souches, contenues à l'intérieur de ces cellules graisseuses, sont ensuite isolées et mises en culture avec un ingrédient hormonal. C'est cet ingrédient qui va les transformer en cellules osseuses plutôt qu'en graisse ou en cellules du foie, de la peau, des muscles...
Au bout de quelques semaines, les spécialistes obtiennent un bloc semblable à de la "plasticine" contenant toutes les propriétés d'un os natif. C'est cette pâte qui est confiée au chirurgien, qui peut la modeler en fonction de la lésion à réparer avant de l'insérer dans la lésion en question. L'os peut alors achever sa minéralisation dans l'organisme du patient.
Avantage de la technique : les cellules greffées proviennent du patient lui-même et les risques de rejet sont donc limités.
Pour confirmer des premiers résultats très probants sur des animaux et quelques patients, Novadip va lancer maintenant une recherche clinique sur une quarantaine de patients souffrant d'une grave déformation de la colonne vertébrale. Il s'agit de prouver l'innocuité du traitement ainsi que son efficacité par rapport à d'autres techniques existantes avant de lancer sa commercialisation aux alentours de 2019-2020.
(Source : Science Translational Medicine, 28 septembre 2016, DOI : 10.1126/scitranslmed.aaf7704)
L. R.
De l'os synthétique imprimé en 3D
Des experts américains ont mis au point une imprimante 3D qui fabrique des os synthétiques composés d'un biomatériau très solide, élastique et malléable, et qui est surtout capable de stimuler la régénérescence osseuse naturelle, sans qu'il soit nécessaire d'y ajouter des substances chimiques pour favoriser la croissance de l'os.
Les chercheurs ont pu réparer avec succès une blessure située au niveau de la colonne vertébrale chez des rats, en favorisant le resoudage de deux vertèbres. Ils ont également soigné un singe atteint par une malformation crânienne. Le macaque Rhésus avait un trou dans le crâne et, grâce à cette technologie, ce dernier s'est refermé en quatre semaines, et ce sans aucun signe d'infection ou d'effets secondaires.
A la tête de ce projet, le Pr Ramille Shah a précisé que son équipe a découvert une formule d'encre biologique pour l'impression 3D. Il s'agit d'un mélange constitué à 98% d'hydroxyapatite, qui n'est autre que le composant minéral de l'émail dentaire, de la dentine et...de l'os humain. Pour lui apporter de la flexibilité, les chercheurs y ont ajouté du polycaprolactone, un polymère biocompatible et biodégradable.
Cette percée laisse entrevoir la création d'implants sur mesure et de prothèses bon marché pour traiter un ensemble de blessures osseuses et dentaires. De quoi bouleverser la chirurgie cranio-faciale et orthopédique.
Aux États-Unis, la Food and Drug Administration (FDA) a approuvé individuellement les différents matériaux utilisés, dans un but d'utilisation médicale. Les premières applications cliniques sont prévues d'ici 5 ans.