Pour améliorer le traitement contre l'arthrose, des ingénieurs ont conçu un nouveau matériau qui peut administrer des médicaments directement dans le cartilage. Il peut y pénétrer profondément, délivrant des médicaments qui pourraient potentiellement guérir les tissus endommagés.
"C'est un moyen d'atteindre directement les cellules qui subissent les dommages et d'introduire différents types de traitements susceptibles de modifier leur comportement", explique Paula Hammond, chimiste et directrice de l’étude. Dans une recherche menée chez le rat, son équipe a montré que l'administration d'un médicament expérimental appelé "IGF-1", combiné à ce nouveau matériau empêchait la dégradation du cartilage beaucoup plus efficacement que l'injection du médicament seul dans l'articulation.
Pénétrer jusqu'au cartilage
L'arthrose est une maladie évolutive qui peut être causée par une blessure traumatique ou résulter de l'usure graduelle du cartilage avec l'âge. Le cartilage est un tissu destiné à protéger les articulations. Produit par des cellules appelées chondrocytes, il n'est pas facilement remplacé lorsqu'il est endommagé.
Des études antérieures ont montré que l'IGF-1 pouvait aider à régénérer le cartilage chez les animaux, mais pas chez les humains, parce que les médicaments avaient été éliminés de l'articulation avant qu'ils puissent atteindre la couche profonde de chondrocytes qu'ils étaient censés cibler. Pour surmonter ce problème, l’équipe a cherché à concevoir un matériau capable de pénétrer jusqu'au cartilage.
La molécule en forme de sphère qu'ils ont conçue contient de nombreuses structures appelées dendrimères, qui se ramifient à partir d'un noyau central. La molécule a une charge positive à l'extrémité de chacune de ses branches, ce qui l'aide à se lier au cartilage chargé négativement. "Le matériau peut à la fois se lier au tissu et se détacher en vue d'une diffusion ultérieure", résument les chercheurs.
Plus d’injections articulaires
Une fois que les particules atteignent les chondrocytes, les molécules d'IGF-1 se lient aux récepteurs à la surface des cellules et les stimulent à produire des protéoglycanes, les éléments constitutifs du cartilage. L'IGF-1 favorise également la croissance cellulaire et prévient la mort cellulaire.
Lorsque les chercheurs ont injecté les particules dans les articulations du genou de rats, ils ont découvert que le matériau avait une vie d'environ quatre jours, ce qui est 10 fois plus long que l'IGF-1 injecté seul. La concentration du médicament dans les articulations est demeurée suffisamment élevée pour avoir un effet thérapeutique pendant environ 30 jours. Si cela est vrai pour les humains, les patients pourraient bénéficier de plus d’injections articulaires. Actuellement, elles ne peuvent être administrées que toutes les deux semaines.