Allô, maman, bobo (du cartilage…)
Fin de période hivernale… pour certains cette saison est synonyme de joie et de bonheur, du retour des oiseaux et petites fleurs… pour d’autres c’est une catastrophe annonçant la fonte des neiges et le rangement des skis au placard !!! Pour moi, bien piètre skieur, c’est une bonne nouvelle car je ne suis pas le roi de la glisse et je suis très souvent allongé au milieu des sapins. Tout ça pour vous dire que les chutes en ski (et la pratique de bien d’autres sports !) peut être la cause de l’apparition de lésions au niveau du cartilage. Et c’est à ce moment que j’interviens avec mon travail de doctorat pour réparer ces dernières avant le développement de l’arthrose.
Pour tout replacer dans son contexte, le cartilage articulaire est un tissu hautement spécialisé qui n’est pas innervé et avasculaire. Il est composé d’un seul type cellulaire : le chondrocyte. De par son caractère avasculaire, le cartilage ne peut pas se régénérer spontanément. Lorsqu’il y a réparation, le tissu obtenu est un fibrocartilage qui ne possède pas les capacités de résistance d’un cartilage « sain » et se dégrade à court terme. De plus, avec l’âge, ces lésions vont devenir de plus en plus importantes et vont favoriser l’apparition de l’arthrose. La réparation du cartilage est donc un enjeu majeur en orthopédie. Cependant, l’utilisation de chondrocytes est largement limitée en raison de leur dédifférenciation en culture classique. Les cellules souches mésenchymateuses (CSM) sont capables de se différencier en cartilage et constituent de bonnes candidates à la thérapie tissulaire. Ainsi, l’objectif de ma thèse est de comparer les capacités de différenciation en cartilage de cellules souches mésenchymateuses de la moelle osseuse et de la membrane synoviale (tissu conjonctif élastique qui tapisse l’articulation).
Mais que vais-je faire avec tout ça ? Après récupération des prélèvements issus de patients, les cellules souches mésenchymateuses vont être mises en culture. Les cellules vont être ensemencées dans un système tridimensionnel (éponges de collagène) et cultivées en présence de facteurs de croissance. Cette étape de culture a pour but de créer un implant fonctionnel avec une synthèse de matrice cartilagineuse optimale. Ces implants vont être caractérisés par différentes techniques complémentaires :
1) la fameuse et célèbre qPCR avec l’étude de l’expression de gènes cartilagineux (collagène de type II, aggrecan,…) ;
2) l’histologie avec des colorations standards (ex : bleu Alcian pour détecter les protéoglycanes, rouge sirius pour les collagènes…) ;
3) l’immunohistochimie spécifique du collagène de type II;
4) le dosage de glycosaminoglycanes.
En parallèle, un « contrôle qualité » de mes cellules souches mésenchymateuses va être mis en place par le biais de l’étude de l’expression de marqueurs de surface et la capacité de différenciation vers l’os, la graisse et le cartilage (caractéristiques spécifiques de CSM). De plus, la capacité de réparation ainsi que le comportement des implants « fonctionnalisés » vont être testés au niveau des articulations sur des rats. La qualité de la réparation sera notamment évaluée par histologie et immunohistochimie. En parallèle, des techniques de diagnostic préimplantatoire des implants seront mises au point. Ces techniques permettront d’évaluer la qualité de l’implant de manière non invasive contrairement à l’histologie.
Dans une perspective à plus long terme, mon travail de doctorat a pour but de réparer les lésions du cartilage par le biais d’une thérapie personnalisée, c’est-à-dire par l’utilisation des cellules du patient pour créer un implant cartilagineux pour réparer son propre cartilage (greffe autologue).
Et quel que soit votre sentiment lors de cette fonte des neiges, dites-vous que quelque part sur le campus médecine, je donne mon maximum pour réparer le cartilage que nous maltraitons chaque jour.
Paul Neybecker
Blog de Conseil aux Doctorant.e.s 