RÉSUMÉ du PROTOCOLE MOCASO

RÉSUMÉ du PROTOCOLE MOCASO TITRE PROMOTEUR Amélioration de la consolidation des fractures des os longs en associant de la moelle osseuse autologue concentrée et un substitut osseux CHRU de Tours PHRN 2015 «MOCASO» Version n 1 du 20/05/2016 INVESTIGATEUR COORDONNATEUR Pr Philippe ROSSET CONTEXTE / RATIONNEL Chaque année, en France il y a 50 000 fractures de la diaphyse des os longs (humérus, fémur, tibia). Dans 5 à 10% (40% si fracture ouverte) un retard de consolidation nécessite un traitement chirurgical, avec un coût élevé (en moyenne 20 000 ) et un impact sur la qualité de vie. Le traitement de référence est l'autogreffe osseuse autologue (AOA) car elle contient les propres cellules souches mésenchymateuses du patient (CSM) pour relancer l'ostéogenèse et les facteurs de croissance (FC) pour améliorer l ostéoinduction, et elle fournit une matrice naturelle pour l ostéoconduction. Cependant, le volume d autogreffe spongieuse disponible est limité (30 ml) et son prélèvement à partir de la crête iliaque, représente une intervention chirurgicale supplémentaire, avec des complications pour 20 à 30% des patients. La moelle osseuse iliaque contient des CSM et des FC et peut être aspirée sans les complications de la chirurgie. La concentration par centrifugation de la moelle osseuse permet, dans la Moelle Osseusse Concentré Autologue (MOCA) obtenue, d augmenter la concentration de CSM de 4 à 6 fois par rapport à la moelle non concentrée, tout en diminuant le volume à injecter, et Hernigou (2005) a montré que l'efficacité de la MOCA sur la consolidation osseuse est liée au nombre de CSM. Un élément supplémentaire essentiel est que la MOCA contient toutes les cellules nucléaires de la moelle osseuse et non seulement les CSM et les publications récentes soulignent le rôle des ostéoclastes et des monocytes dans la régénération osseuse (Soltan M 2012, Gamblin AL & Layrolle P 2014, Kamimura M 2015). Par conséquent, il est logique de remplacer l autogreffe osseuse classique en mélangeant la MOCA avec un substitut osseux (SO) comme matrice. Deux essais chez l'homme avec l'association de MOCA et SO ont montré l'efficacité et l'innocuité de cette association: un lors d ostéotomies tibiales (12 cas, Dallari 2007) et un pour traitement de l ostéonécrose de la tête fémorale (30 hanches, Yamasaki T 2010). L'efficacité de la MOCA en injection percutanée pour la consolidation des pseudarthroses de tibia est liée à la forte concentration de CSM Version du 20/05/2016 1

injectées (Hernigou 2005). Les substituts osseux de synthèse, et en particulier les céramiques à base d'hydroxyapatite (HA) associées à du phosphate tricalcique, sont largement utilisés dans la pratique clinique. Par conséquent, quand une autogreffe spongieuse est nécessaire, il est théoriquement possible de la remplacer par l'association de MOCA avec un SO (le MBCP+ ). Cette technique permet d'éviter les complications de la prise de greffe iliaque avec potentiellement la même efficacité. La concentration et le mélange peuvent être effectués dans la salle d'opération, ce qui réduit la durée d intervention et le coût par rapport à une concentration faite dans des installations de thérapie cellulaire. Les avantages sont la sécurité (cellules autologues sans autre manipulation que la concentration qui se fait en salle d opération), l'absence de complications chirurgicales sur la crête iliaque, la préservation du capital osseux, et la possibilité d'utiliser cette technique dans tout service de chirurgie orthopédique. En raison du faible nombre de publications sur cette technique dans le traitement des retards de consolidation ou des pseudarthroses des os longs, l'objectif de cette étude est d'évaluer la faisabilité, la sécurité et l'efficacité de cette technique avant de proposer une étude randomisée comparant la greffe osseuse autologue et la MOCA + SO. OBJECTIF PRINCIPAL OBJECTIFS SECONDAIRES SCHÉMA D ÉTUDE CRITÈRE D ÉVALUATION PRINCIPAL Évaluer la faisabilité et la sécurité de l'apposition de la moelle osseuse concentrée autologue (MOCA) mélangée à un substitut osseux (SO) au niveau du site de fracture pour le traitement des retards de consolidation ou des pseudarthroses après fracture des os longs. Évaluer l'efficacité de la technique sur la consolidation des retards de consolidation ou des pseudarthroses après fracture des os longs. Caractérisation de : - La moelle osseuse concentrée autologue (MOCA). - La variation des marqueurs du remodelage osseux après l'implantation. - L'adhérence des cellules sur les granules de substitut osseux. Le schéma de l'étude est non comparatif puisque l'objectif principal est de tester la faisabilité et la sécurité de la technique. La technique est encore en développement, et la faisabilité doit être testée dans une étude multicentrique pour être sûr qu'il est possible de la standardiser avant une étude randomisée. Le critère principal est un critère composite associant : Pour la faisabilité : - Le succès du prélèvement par aspiration de la moelle osseuse. - Le succès de la concentration de la moelle osseuse. - Le succès de la préparation et le positionnement du mélange sur le site de la pseudarthrose. Version du 20/05/2016 2

CRITÈRES D ÉVALUATION SECONDAIRES Pour la sécurité : - Les complications de l aspiration de la moelle osseuse. - Les complications liées au substitut osseux associé à la MOCA. Aspects cliniques : - Nombre de patients avec consolidation clinique et confirmée sur l imagerie (radios et scanner) à 6, 12 et 24 semaines. - Pas de ré intervention réalisée ou prévue à 24 semaines. NB : Les données et les images seront examinées par un comité d'arbitrage à la fin de l'étude. Aspects biologiques : 1. Évaluation de la moelle osseuse concentrée autologue (échantillons congelés analysés au cours d une même séquence à la fin de l'essai): - Nombre de cellules nucléées de la moelle osseuse et de plaquettes avant et après la concentration. - Nombre de CFUF (Colony Forming Units-Fibroblastic) et de précurseurs des ostéoblastes déterminés par culture cellulaire. 2. Dosage des marqueurs sériques du remodelage osseux à 6, 12 et 24 semaines. 3. Analyse de l'adhérence cellulaire sur les granules évaluée par examen histologique et immunohistochimie sur un échantillon de 0,5 ml de granules de SO mélangés avec de la MOCA, prélevé juste avant l'implantation. PARTICIPANTS Critères d inclusion : Homme ou femme. Age de 18 à 65 ans. Fracture fermée ou ouverte Gustilo I et II, diaphysaire ou métaphysodiaphysaire de l humérus, du tibia ou du fémur avec un retard de consolidation ou une pseudarthrose constatée à au moins 3 mois de la fracture. Patient capable se conformer aux exigences et aux contraintes de l'étude Patient capable de donner un consentement éclairé et assuré social. Pour simplifier, les patients à inclure seraient ceux pour lesquels une autogreffe spongieuse et/ou de la BMP auraient pu être proposés comme traitement. Critères d exclusion : Grossesse, allaitement et femme en âge de procréer sans contraception efficace. Participation à une autre étude thérapeutique dans les 3 derniers mois. Retard de consolidation ou pseudarthrose de cause iatrogène. Perte osseuse segmentaire nécessitant un traitement spécifique (transport osseux, grande allogreffe structurelle, mégaprothèse, etc). Infection, lésions vasculaires ou neurologiques. Autres fractures interférant avec la reprise de l appui. Atteintes viscérales ou maladies interférant avec la formation de cals osseux (traumatisme craniocérébral, etc.). Version du 20/05/2016 3

Antécédent de prélèvement sur la crête iliaque contre-indiquant l aspiration de la moelle osseuse. Corticothérapie ou traitement immunosuppresseur pendant plus d'une semaine dans les trois mois précédant l inclusion dans l'étude. Diagnostic préalable ou concomitant d infection par VIH, Syphilis, hépatite B ou hépatite C (confirmé par sérologie ou PCR). Antécédent de cancer ou cancer évolutif. Malades sous tutelle, ou privés de leur liberté par décision judiciaire ou administrative, avec des soins psychiatriques, ou devant séjourner dans un établissement de santé pour un autre problème. Impossibilité de se présenter aux rendez-vous pour le suivi. Diabète insulino-dépendant. IMC > 35. Maladie inflammatoire auto-immune. Traitement en cours par biphosphonate ou arrêté dans les trois mois précédant l'inclusion dans l'étude. Traitement concomitant par facteurs de croissance. INTERVENTION Le traitement chirurgical d une pseudarthrose est une intervention habituelle pour un chirurgien orthopédiste : la préparation du site de pseudarthrose pour recevoir la moelle osseuse concentrée autologue (MOCA) et le substitut osseux MBCP+ composé de granules (20% hydroxyapatite et 80% ß tricalcium phosphate (société Biomatlante) est la même que pour une autogreffe spongieuse standard, avec un abord chirurgical habituel et une décortication soulevant des copeaux osseux vascularisés. La moelle osseuse est aspirée (220 ml) de la crête iliaque par voie percutanée avec un trocard, et concentrée lors d une procédure automatisée (20 mn) utilisant le dispositif de concentration de SEPAX 2 (société Biosafe) pour obtenir 20 ml de MOCA dont 15 ml seront mélangés avec 10 ml de granules de substitut osseux dans une seringue par le chirurgien et 5 ml utilisés pour l'analyse. Il faut attendre une heure avant d'utiliser le mélange pour laisser le temps aux cellules d'adhérer au substitut osseux (ce délai a été validé par l'équipe Inserm U957). Après décortication du foyer de pseudarthrose, le mélange est placé sur la zone préalablement préparée à être greffée. Le mélange biomatériau + cellules a une consistance pâteuse qui lui permet d'être apposé sur toute l'étendue de la zone préparée comme il serait fait avec une autogreffe osseuse spongieuse. La fermeture de l'incision se fera de la manière habituelle. Si nécessaire, une correction de l'axe et la modification de l'ostéosynthèse sera faite dans le même temps CALENDRIER DE PARTICIPATION Chaque patient sera impliqué dans l'étude pendant 7 mois : - Visite V0 : 30 à 7 jours avant l intervention, prescreening et signature du consentement. - Visite V1 : veille de la chirurgie. - Visite V2 : chirurgie. Version du 20/05/2016 4

- Visite V3 : chirurgie + 6 semaines, suivi. - Visite V4 : chirurgie + 12 semaines, suivi. - Visite V5 : chirurgie + 24 semaines, suivi. RANDOMISATION NA NOMBRE DE SUJETS À INCLURE DURÉE PRÉVUE DE L ÉTUDE FAISABILITÉ 30 Recrutement : 18 mois Durée de l étude pour un malade: 7 mois Durée totale de l étude : 2 ans Les services impliqués sont des centres de traumatologie de niveau 3 dans des hôpitaux universitaires et ont déjà travaillé ensemble sur un projet similaire utilisant la MOCA : ils ont le recrutement et l'expérience du traitement des pseudarthroses et de la technique de concentration. Le dispositif utilisé pour la concentration sera le même dans chaque centre et un technicien sera présent dans les centres non habitués à ce dispositif. Tous les résultats biologiques seront analysés dans les mêmes laboratoires et un comité d adjudication examinera tous les dossiers. L investigateur principal, les 2 scientifiques impliqués dans ce projet ont également été impliqués dans le projet européen REBORNE avec un essai clinique traitant les pseudarthroses des os longs par l'association des CSM cultivées et de MBCP+ au lieu du traitement standard par autogreffe spongieuse. Donc, ils ont acquis une expérience dans l'utilisation de ce type de mélange. La seule différence est que les CSM cultivées seront remplacées par la MOCA. RÉSULTATS ATTENDUS Pour le malade : aucune complication au niveau de la crête iliaque et pas plus de morbidités sur le site opératoire qu avec l utilisation d une autogreffe spongieuse classique, mais avec un taux de consolidation au moins identique et peut-être supérieur à celui obtenu avec l autogreffe classique. Pour le chirurgien : tout en une seule intervention avec une manipulation du mélange MOCA + MBCP+ au moins aussi facile que celle d une autogreffe spongieuse classique. Version du 20/05/2016 5