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1 Paul Becquart, Journaliste Santé Le petit Site Santé A la source de l'information Santé L'actualité de la Santé et de la Recherche médicale L'arthrose Cette maladie articulaire se caractérise par la destruction du cartilage des articulations et non une usure. Liée à l'âge, 65 % des + de 65 ans sont touchés et 80 % au-delà de 80 ans. Elle intéresse particulièrement la colonne vertébrale (70 à 75 % des cas), les doigts (60 % des cas) puis les genoux et les hanches (30% et 10%). Non innervé et non vascularisé, ce tissu se régénère peu et cicatrise difficilement. Le traitement de l'arthrose est donc exclusivement symptomatique (antalgique, antiinflammatoires non stéroïdiens, acide hyaluronique, etc.), " aucune thérapeutique anti-arthrosique capable de protéger le cartilage n est actuellement disponible ". A ce jour, la reconstruction du cartilage par des cellules souches mésenchymateuses et adipocytaires, l'ingénierie tissulaire ou l'application de biomatériaux constituent des voies intéressantes de recherche thérapeutique. Paul Becquart 17/04/2012 Paul Becquart Journaliste Sciences, Santé, Environnement Docteur ès Sciences de la Vie et de la Santé Créateur et animateur du petit Site Santé Site d'actualités, reportages et dossiers Santé

2 Arthrose Avril 2012 L arthrose, longtemps considérée comme une fatalité liée au vieillissement, ne bénéficie que de traitements symptomatiques destinés à soulager la douleur. Mais il s agit en réalité d une maladie articulaire à part entière, avec plusieurs facteurs de risques bien identifiés conduisant à la destruction du cartilage. La recherche sur les mécanismes en cause est très active ; elle devrait permettre de trouver de nouvelles cibles thérapeutiques dans les années qui viennent pour développer des médicaments spécifiques contre l arthrose. Dossier réalisé en collaboration avec le Pr Francis Berenbaum, chef du service de rhumatologie, faculté de médecine Pierre-et-Marie-Curie Paris VI, hôpital Saint-Antoine, AP-HP, unité UR-4 Pierreet-Marie-Curie. 1) La dégradation du cartilage et de l articulation Inserm / F. Koulikoff L'arthrose est la maladie articulaire la plus répandue. Elle se caractérise par la destruction du cartilage qui s étend à toutes les structures de l'articulation, notamment l os et le tissu synovial. Le cartilage, qui tapisse les extrémités osseuses d une articulation et leur permet de glisser l une sur l autre, perd en épaisseur, se fissure et finit par disparaître, entraînant des douleurs et un handicap majeur avec une perte de mobilité. Actuellement, les mécanismes de cette dégradation sont mal connus et font l objet d une recherche active.

3 2) Plusieurs facteurs de risque identifiés La destruction du cartilage est un véritable processus pathologique lié à l âge, un dysfonctionnement métabolique, un excès de pression, à certaines maladies de l articulation ou encore à la fragilité naturelle du cartilage. L'hérédité est un facteur de risque possible, notamment pour l arthrose des mains. Les contraintes mécaniques comme la surcharge pondérale, le port fréquent de charges lourdes, une activité physique trop intense contribuent à abîmer le cartilage. Certaines anomalies anatomiques ou séquelles de traumatisme (fracture articulaire, entorse négligée, luxation, ablation du ménisque) y participent également. D autres maladies touchant l articulation comme la chondrocalcinose (dépôts de calcium dans le cartilage), l ostéonécrose ou la polyarthrite rhumatoïde, peuvent également favoriser son apparition. Enfin, des désordres métaboliques générés par une obésité semblent également être en cause. Les personnes obèses présentent par exemple deux fois plus de risque de développer une arthrose des mains(*). Le diagnostic de la maladie repose sur un examen clinique et des radiographies de l'articulation permettant d observer le pincement de l interligne articulaire qui joint les os. Il est souvent utile d en pratiquer régulièrement, tous les 1 à 2 ans, pour observer la sévérité mais surtout la vitesse d évolution de la maladie, notamment pour les atteintes non rachidiennes. (*) Yusuf E, Nelissen RG, Ioan-Facsinay A, Stojanovic-Susulic V, DeGroot J, van Osch G, Middeldorp S, Huizinga TW, Kloppenburg M Ann Rheum Dis Apr;69(4): ) L arthrose très fréquente après 65 ans Fotolia Seulement 3 % de la population de moins de 45 ans est touché par l arthrose, 65 % après 65 ans et 80 % au-delà de 80 ans. La fréquence de la maladie varie en fonction de la localisation : - L'arthrose de la colonne vertébrale est la plus fréquente dans la tranche d'âge ans (70 à 75 % des personnes) mais reste le plus souvent silencieuse. - L'arthrose des doigts est la deuxième localisation la plus fréquente (60 %) et se traduit par des déformations irréversibles.

4 - Les arthroses du genou et de la hanche concernent respectivement 30 % et 10 % des personnes de 65 à 75 ans. Elles sont plus invalidantes car touchent de grosses articulations qui portent le poids du corps. Toutes les autres articulations peuvent être concernées mais l'épaule, le coude, le poignet, la cheville sont plus rarement atteints. Source : Société française de rhumatologie 4) Une évolution imprévisible Les lésions du cartilage ne régressent pas au cours du temps et leur évolution n est pas linéaire. Elle peut être très rapide et rendre nécessaire la pose d une prothèse, par exemple de la hanche, en moins de 5 ans. L arthrose peut également évoluer lentement, sur plusieurs années, sans induire de handicap majeur. Deux phases se succèdent à un rythme imprévisible : une phase chronique, au cours de laquelle la gêne quotidienne est variable et la douleur modérée, entrecoupée de crises douloureuses aiguës accompagnées d une inflammation de l'articulation. La douleur est alors vive, survenant dès le matin et parfois la nuit. Durant la phase chronique il est recommandé de conserver une activité physique régulière mais de mettre l articulation au repos lors des crises douloureuses. C est en effet au cours de cette phase qu intervient la destruction du cartilage. 5) Des traitements uniquement symptomatiques Il n existe que des traitements symptomatiques pour soulager la douleur. Aucune thérapeutique antiarthrosique capable de protéger le cartilage n est actuellement disponible. Les traitements médicamenteux doivent toujours être associés à des mesures non médicamenteuses. Les antalgiques aident à lutter contre la douleur. Le chef de file est le paracétamol mais d autres molécules sont disponibles et adaptées à différents paliers de douleur. En cas de poussée inflammatoire, les anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) par voie orale ou sous forme de gel ou pommade sont utiles. Pour passer un cap, le médecin peut recourir à une infiltration de corticoïdes consistant à injecter ces anti-inflammatoires puissants directement dans l'articulation. On limite le nombre d injections en général à trois par an pour une même articulation. Certains traitements, dits à longue durée d action, peuvent soulager plus lentement mais plus durablement les patients en cas de douleur persistante. Leur effet pourrait se maintenir près de 6 mois mais reste néanmoins le plus souvent modeste. Il s agit par exemple de la chondroïtine sulfate, la glucosamine sulfate, les insaponifiables d avocat et de soja ou encore la diacerhéine.

5 D autres solutions visent une antalgie de 6 mois. L'injection d'acide hyaluronique, encore appelée visco-supplémentation, consiste à injecter un produit visqueux de composition proche du liquide synovial physiologique. Le lavage articulaire s'applique à l'articulation du genou et permet de la débarrasser des débris cartilagineux à l aide de sérum physiologique sous anesthésie locale. L efficacité de ces techniques est toute relative et controversée dans la littérature scientifique. Les mesures à prendre Elles sont indispensables pour limiter la progression de la maladie et doivent être personnalisées en fonction des pathologies associées et de la localisation de l arthrose. Il est recommandé de : - perdre du poids en cas d excès, - pratiquer une activité physique régulière et d intensité modérée en dehors des poussées inflammatoires, par exemple de la marche à raison de 3 fois une heure par semaine, - éviter de porter des charges lourdes, - adapter son environnement à son état de santé, par exemple s aider de rampes dans la baignoire ou mettre les ustensiles à portée de mains dans la cuisine, - se munir d une canne lors des poussées, - porter des semelles orthopédiques en cas d arthrose du genou (gonarthrose), etc. 6) Place de la prothèse Inserm / E. Dehausse Prothèse de hanche en place chez un patient de cinquante six ans. La prothèse, articulation artificielle qui remplace l articulation malade, nécessite une intervention chirurgicale, l arthroplastie. Elle est indiquée pour la hanche ou le genou en cas de handicap sévère. Si elle permet le plus souvent d améliorer nettement la qualité de vie, son efficacité est néanmoins limitée à une quinzaine d années en moyenne.

6 7) Vers des traitements ciblés anti-arthrosiques Identifier les mécanismes de l arthrose L arthrose a longtemps été présentée comme une «usure» du cartilage alors qu il s agit bien d un syndrome destructeur et inflammatoire, associé à différents facteurs de risque. Les scientifiques ne parlent plus d arthrose en général mais «des arthroses» en fonction du profil du patient : arthrose liée à l âge, arthrose liée à une obésité, arthrose liée à une maladie de l articulation, etc. Ces situations entraînent des mécanismes pathologiques distincts faisant intervenir différents signaux moléculaires entre les tissus de l articulation : l os, le cartilage et le tissu synovial. La compréhension de ces mécanismes permettra au cours des prochaines années de disposer, d une part, de biomarqueurs prédictifs de l évolution de la maladie au moment du diagnostic et, d autre part, de trouver de nouvelles cibles thérapeutiques. L objectif est d individualiser la prise en charge et les traitements en fonction de ces profils. Lutter contre l inflammation et stimuler la production de cartilage ou d os En attendant d obtenir de nouvelles cibles thérapeutiques, plusieurs molécules antiinflammatoires sont en cours d évaluation. Une inflammation locale semble effectivement impliquée dans la dégradation du cartilage. A ce titre, les facteurs d inflammation comme les cytokines (interleukine 1 ou encore TNF-alpha), présents localement, sont des cibles thérapeutiques potentielles. Des essais ont eu lieu pour tester des anticorps monoclonaux dirigés contre ces facteurs. Les résultats concernant l interleukine 1 sont assez décevants et ceux contre le TNF-alpha, avec notamment l adalimumab pour l arthose du genou et de la main, sont en cours. D autres molécules sont destinées à stimuler la production de cartilage, ainsi un facteur de croissance (FGF18) qui active la fabrication de la matrice cartilagineuse par les chondrocytes (cellules qui produisent le cartilage) ou encore la lubricine qui semble présenter la même activité. Il s agit de molécules recombinantes injectées en intra- articulaire. Des essais sont en cours chez l homme avec pour objectif d obtenir des résultats structuraux c està-dire la restauration ou la stabilisation du cartilage. Des molécules ayant un effet ciblé sur l os sont également testées dans l arthrose, comme l acide zoledronique ou encore le ranelate de strontium, déjà commercialisés pour traiter l ostéoporose caractérisée par une fragilité osseuse, et en cours d évaluation chez l homme dans l arthrose du genou.

7 Remplacer le cartilage altéré L autre objectif des chercheurs est de réparer les lésions cartilagineuses, voire de remplacer le cartilage grâce à des greffes de cellules injectées directement dans l articulation. Des essais sont en cours avec des chondrocytes associés à un biomatériau pour fabriquer un cartilage semi-artificiel ou des cellules souches. Inserm / D. Noël néoformation de cartilage après injection de cellules souches mésenchymateuses Dans le premier cas, il s'agit de concevoir un échafaudage dans un matériau compatible avec l'organisme, autour duquel les chondrocytes greffés peuvent se multiplier et produire une nouvelle matrice cartilagineuse. Les premiers résultats chez l animal montrent des résultats encourageants surtout après traumatisme d un cartilage sain. Malheureusement, dès lors que l environnement est très enflammé avec une coopération de l os et du tissu synovial dans la maladie, la prise de greffe est plus difficile. Voir le dossier Biomatériaux : réparer le cartilage ci-dessous Réparer le cartilage : Bio-ingénierie du cartilage Dossier réalisé en collaboration avec le groupe de Pierre Gillet, directeur de l équipe "Bio-ingénierie tissulaire, vectorisation et imagerie articulaire" au sein de l UMR 7561 CNRS-UHP (directeurs Jacques Magdalou, Patrick Netter) Le cartilage est un tissu dont la fonction consiste essentiellement à transmettre et répartir les charges lorsque les articulations sont sollicitées. Il joue en quelque sorte le rôle d un roulement à billes et d un amortisseur entre les extrémités osseuses, accompagnant chacun de nos efforts et mouvements. Ses cellules, appelées chondrocytes, sont séparées par une matrice extracellulaire, essentiellement composée de collagène et de protéoglycannes (des polysaccharides qui retiennent facilement l eau). Le cartilage est composé de fibres collagéniques, disposées en forme d arches ancrées verticalement dans l os sous chondral, la partie supérieure, en surface, étant horizontale.

8 Astrid Pinzano Aspect morphologique - Cellularité Astrid Pinzano Protéoglycanes Astrid Pinzano Collagène Astrid Pinzano Organisation des fibres de collagène Aspect du cartilage hyalin normal dans différentes colorations. On distingue classiquement la couche superficielle, la couche intermédiaire, la couche profonde et le cartilage calcifié. Un tissu dépourvu de nerfs et de vaisseaux Inserm, Mitrovic Dragoslav Cartilage arthrosique, effritement de la partie supérieure du cartilage à un stade avancé Le cartilage a pour propriété de n être ni innervé ni vascularisé, contrairement à l os : cette absence de nerfs et surtout de vaisseaux explique qu il se répare difficilement spontanément à l âge adulte. Autant l os se consolide bien et permet des cicatrices solides, autant le cartilage se régénère peu et cicatrise difficilement. Voilà pourquoi les sportifs, pourtant jeunes, sont parfois immobilisés longtemps quand ils souffrent de blessures impliquant le cartilage. Notre capital cartilagineux, fragile, est pourtant soumis à des traumatismes ou diverses pathologies inflammatoires (arthrites) ou dégénératives (arthroses). Pathologies du cartilage : un réel défi pour la médecine On estime que 4,6 millions de personnes en France souffrent d arthrose, un nombre en augmentation régulière en raison de l allongement de la durée de vie et de certains facteurs de risque de plus en plus répandus dans la population (obésité). Le traitement actuel de l arthrose est symptomatique : anti-inflammatoires et antalgiques soulagent temporairement le malade, mais n ont aucune action sur la progression de la maladie. Les médicaments présentent par ailleurs des effets indésirables parfois sévères, limitant ainsi leur utilisation prolongée.

9 Outre l arthrose, qui est une maladie dégénérative, véritable usure progressive, le cartilage est la cible de nombreuses autres pathologies, dont certaines sont inflammatoires (exemple : les polyarthrites rhumatoïdes) et d autres tumorales (exemple : les chondromes). Il peut également être l objet de lésions multiples en cas d efforts trop répétés ou trop intensifs, dans la population sportive notamment, voire certaines professions exposées. Protéger et reconstruire le cartilage Plusieurs techniques chirurgicales, notamment des greffes de chondrocytes, sont capables de restaurer le cartilage. Elles se heurtent toutefois à de nombreuses limites : difficulté de mise en œuvre, réparation parfois médiocre du tissu lésé, variabilité de la réponse des patients. Aussi les chercheurs sont-ils en quête de solutions plus satisfaisantes. Une première stratégie, en amont, relève de la bio-ingénierie moléculaire : elle consiste à s opposer à la dégénérescence du cartilage en déterminant les mécanismes moléculaires précoces qui influent sa dégradation. Les cibles potentielles pour concevoir des médications anti-arthrosiques sont ainsi les protéines et médiateurs jouant un rôle actif dans le fonctionnement normal et processus arthrosique. Les cytokines de la famille des interleukines, qui sont des sortes de messagers entre les cellules, jouent par exemple un rôle important dans les maladies arthrosiques. Comprendre leur rôle exact dans le déclenchement et l extension de la maladie permet de concevoir des médicaments ciblés. Mais ces molécules ne sont pas les seules impliquées, et c est la raison pour laquelle seule une modélisation complète du fonctionnement normal du cartilage permet de déceler les signaux spécifiques de sa dégradation, puis d envisager un arsenal thérapeutique adapté à chaque patient. Astrid Pinzano Cicatrisation totale Astrid Pinzano Cicatrisation partielle Astrid Pinzano Cicatrisation hypertrophique Aspects macroscopiques et en IRM des différents types de cicatrisation du cartilage rotulien de rat. On distingue très nettement 3 types de cicatrisation: totale, partielle ou hypertrophique. Une autre stratégie vise à reconstruire le cartilage lésé à l aide de biomatériaux. Cette bioingénierie cellulaire et tissulaire nécessite la compréhension préalable des mécanismes de dégradation et de synthèse du cartilage afin de concevoir des biomatériaux qui miment avec efficacité le tissu vivant. Deux voies sont possibles : générer entièrement in vitro un tissu fonctionnel ou implanter un greffon immature qui poursuivra sa croissance au sein de l environnement dans lequel il a été implanté. L IRM apparaît comme un excellent outil de suivi de la réparation post-implantatoire.

10 L ingénierie tissulaire : une matrice ensemencée de cellules Inserm, Martine Bonnaure-Mallet Microscopie confocale. Détail de chondrocytes marqués avec un anticorps anticollagène II. Le principe de l ingénierie tissulaire du cartilage consiste à utiliser un biomatériau en tant que matrice, à l ensemencer avec des cellules appropriées et à y ajouter des molécules biologiquement actives (facteurs de croissance) permettant aux cellules de se différencier et se multiplier vers le tissu à régénérer. Si cette feuille de route paraît assez simple, sa mise en œuvre est particulièrement complexe et fait appel à de nombreux domaines scientifiques et technologiques transversaux. Cela suppose notamment de choisir le biomatériau idéal, de maîtriser le cycle de vie des cellules (prolifération, différenciation et fonctionnalisation de chondrocytes), d y adjoindre les molécules capables de favoriser leur croissance et d intégrer les contraintes mécaniques auxquelles doit se plier le nouveau tissu. La mécanique du vivant Les tissus, et particulièrement le cartilage, s adaptent à leur environnement et au mouvement. Ils subissent donc en permanence des contraintes mécaniques : compression, cisaillement, élongation (étirement). Pour être fonctionnel, un biomatériau doit être capable de répondre efficacement à ces contraintes mécaniques. Mais ce n est pas tout : au cours de leur développement normal, dans un tissu vivant, les cellules modifient leur comportement biologique en fonction des signaux mécaniques qu elles reçoivent (mécanotransduction). A chaque étape de la conception du biomatériau, il faut tester la manière dont la matrice 3D et ses composants cellulaires répondent aux contraintes mécaniques. Ces analyses sont très fines puisque l on détermine les degrés d expression quantitative et qualitative des gènes selon la fréquence et l intensité des contraintes mécaniques que reçoit le tissu où ces cellules sont insérées. Les applications cliniques et industrielles imposant des contraintes de coût et de sécurité sanitaire, les substances candidates à la formation de la matrice 3D du cartilage doivent ainsi être bon et marché et conserver leurs propriétés physiques lors des étapes de stérilisation.

11 Biologistes, chimistes, cliniciens, informaticiens, spécialistes de la mécanique et de l imagerie tridimensionnelle travaillent donc autour d un cahier des charges fonctionnel très strict. Vers le biomatériau idéal Depuis une quinzaine d années, les biomatériaux sont passés de l état de matériaux monophasiques de comblement pour limiter l extension de lésions à des matériaux complexes de support de la régénération tissulaire. Cahier des charges du Biomatériau idéal Pierre Gillet Les matrices 3D utilisées en ingénierie tissulaire sont conçues à partir de différents types de matériaux, souvent utilisés de manière composite : elles peuvent être à base de protéines (collagène, fibrine, gélatine ), de polymère polysaccharidiques (agarose, alginate, acide hyaluronique ) ou de polymères artificiels (dacron, téflon, phosphates de calcium, acide polyactique (PLA) ). Leur forme, variable, peut être celle d une masse poreuse, d une mousse, d un liquide visqueux ou d un hydrogel. Le biomatériau idéal doit être biocompatible, il doit prévenir les réactions inflammatoires et immunologiques liées à son implantation, il doit présenter une structure tridimensionnelle favorable à l adhésion, la prolifération et la différenciation cellulaire. Le biomatériau doit également présenter une certaine porosité pour permettre la migration des cellules et la diffusion des molécules et des nutriments. Il se doit de plus d adhérer aux tissus, de posséder une certaine résistance et de conserver son intégrité après implantation pour éviter sa dégradation. Au plan clinique, il sera de préférence applicable par chirurgie mini-invasive donc idéalement injectable (1). Près d une vingtaine de matrices mixtes obtenues par association de plusieurs biomatériaux ou modification de leur structure sont actuellement en cours d essais précliniques (sur l animal) ou cliniques (sur l homme). Chacune présente des propriétés singulières dans les domaines qui intéressent le chercheur et le clinicien : biocompatibilité (pas de réaction inflammatoire ou immunitaire), biodégradabilité, biosécurité (capacité à supporter la stérilisation sans perdre ses propriétés d intérêt), porosité, adhésion aux tissus environnants et résistance aux contraintes mécaniques, etc.

12 En général, ces échafaudages sont très poreux, et, à eux seuls n offrent pas de fonction mécanique suffisante, mais peuvent, en revanche, servir de matrices pour des cellules et pour différents facteurs. Parmi les différents types étudiés, on peut citer les éponges d alginate, les e.ponges d acide polylactique ou de collagène, les fibres d acide polyglycolique, les nanofibres de polycaprolactone et les fibres de carbone. Les nanofibres sont prometteuses car elles permettent une chondrogenese renforcee par rapport aux fibres plus larges de composition semblable. Le candidat idéal pourrait présenter des caracte.ristiques communes aux differents types decrits precedemment, tels qu un comportement viscoelastique, un mimetisme mecanique et une capacite accrue d induction.maintien des phe.notypes cellulaires. Dans des modeles recents, des matrices a base de collage.ne et de hyaluronane ont ete utilisees en clinique pour regenerer le cartilage. Ces derniers restent un support fréquemment utilise pour les chondrocytes et les cellules souches (2). Un spray pour construire des implants sur mesure! chondrocytes et les cellules souches (2). Laurent Grossin, CNRS Avec un spray aérographe, chercheurs et ingénieurs tentent de mimer l organisation en couche du cartilage Chaque lésion du cartilage est spécifique : elle peut être superficielle ou au contraire profonde, lorsque les zones de l os sous-chondral sont atteintes. Soigner un patient exige de prendre en compte la nature exacte de sa lésion et du comblement à opérer. Le Pôle lorrain d ingénierie du cartilage (CNRS, Université de Nancy) a développé une technique originale pour répondre à ce défi d un façonnage sur-mesure : utiliser un spray aérographe, comme ceux que l on emploie en peinture. Le spray va permettre de déposer le biomatériau enrichi en cellule de façon successive, par un empilement de strates. Cette pulvérisation en couche va permettre de contrôler finement l activité moléculaire et cellulaire de la future prothèse, et de "dessiner" en 3D un biomatériau parfaitement adapté à la lésion que présente le patient.

13 Des cellules souches pour ensemencer le biomatériau? Les chondrocytes, cellules du cartilage, peuvent sembler a priori les mieux adaptées pour coloniser le biomatériau utilisé en tant que matrice et développer ensuite leur potentiel de réparation du tissu lésé. Mais ces cellules présentent plusieurs inconvénients. D une part, leur obtention par prélèvement dans le cartilage nasal, auriculaire ou articulaire est un acte invasif ne produisant qu une quantité réduite de chondrocytes. D autre part, la culture de ces chondrocytes in vitro induit une perte de leur spécificité cellulaire et tend à produire un fibroblaste peu différencié. Ces limites expliquent notamment pourquoi les greffes de cartilage autologues présentent des résultats mitigés. Cellules souches mésenchymateuses en culture Christel Henrionnet Aussi les chercheurs se sont-ils orientés vers une autre source : les cellules souches mésenchymateuses (CSM). Comme toutes les cellules souches, les CSM ont des propriétés d auto-renouvellement, de différenciation et la capacité à se différencier en plusieurs types cellulaires différents, et notamment les chondrocytes qui intéressent les chercheurs. Les CSM se trouvent dans diverses sources plus ou moins accessibles : moelle osseuse, tissu adipeux, sang de cordon, membrane synoviale, périoste et périchondre. Et elles peuvent produire en se différenciant divers types de tissus, dont le cartilage (mais aussi les os, une partie des muscles, des hépatocytes, etc.). Lorsque la matrice est ensemencée de CSM, il s agit alors d orienter et surveiller la production de cellules cartilagineuses au sein d un appareil nommé bioréacteur (3). Un grand nombre de paramètres doivent y être contrôlés : contraintes mécaniques (agitation, mécanostimulation), apport de facteurs de croissance et des nutriments, taux d oxygène et de CO2 L optimisation de ces différents éléments est l un des enjeux de la bio-ingénierie du futur pour produire en routine pour le clinicien du tissu cartilagineux à l aide de cellules souches mésenchymateuses. Notes (1) Gabay et coll Joint Bone Spine Jul;77(4):283-6 (2) Merceron et coll. Cellules souches mésenchymateuses du tissu adipeux et biomatériaux pour l ingénierie tissulaire du cartilage. Revue du rhumatisme vol 75, p (3) Bioréacteur : appareillage de laboratoire servant à multiplier des micro-organismes ou des cellules, voire à fabriquer des tissus complets. Le bioréacteur permet de contrôler par

14 ordinateur un grand nombre de paramètres : température, ph, oxygénation, mouvement et stimulations mécaniques, etc. Pour aller plus loin Actualité de la recherche Une vaste gamme de nano-revêtements en quelques "pschitt"! (communiqué de presse Inserm-CNRS du 23 novembre 2010) Réparation du cartilage articulaire par ingénierie tissulaire Revue de Chirurgie Orthopédique et Traumatologique, décembre 2008 Designing a 3D alginate hydrogel by spraying method for cartilage tissue engineering Tritz, J et coll. Soft Material, 2011, in press Original approach for cartilage tissue engineering with mesenchymal stem cells Tritz-Schiavi J et coll. Biomed Mater Eng Jan 1;20(3): Dans les médias Arthrose de la hanche : la recherche avance. Le Figaro du 19/04/2010 D autres équipes travaillent sur les cellules souches adipocytaires. Ces cellules indifférenciées prélevées dans les tissus graisseux peuvent devenir des chondrocytes sous l influence de l environnement articulaire et grâce à différents facteurs de croissance. Le projet européen ADIPOA, coordonné par le centre hospitalier universitaire de Montpellier, teste cette voie de recherche pour traiter les patients atteints d arthrose débutante. Les premiers résultats sont encourageants mais ils montrent que l effet bénéfique sur le cartilage serait davantage lié à la forte activité anti-inflammatoire des cellules souches qu à leur capacité à se différencier en chondrocytes. Plusieurs années sont donc encore nécessaires pour valider et confirmer l intérêt d une ou plusieurs de ces stratégies thérapeutiques chez l homme. 7) Pour en savoir plus Société française de rhumatologie : l arthrose Inserm - Réparer le cartilage : Bio-ingénierie du cartilage Projet européen de recherche contre l arthrose ADIPOA