Des vers au secours de l’os

Depuis quinze ans, l’équipe du Laboratoire d’ingénierie ostéo-articulaire et dentaire(1) cherche à stimuler la repousse de l’os dans le but de proposer aux patients souffrant d’ostéoradionécrose une alternative à la greffe osseuse. Impliquant une chirurgie lourde et invasive, ce type de greffe est, à ce jour, la seule solution pour lutter contre cette nécrose de la mâchoire qui peut apparaître suite à un traitement par radiothérapie des cancers ORL (nez, bouche, gorge...). « Pour cela, nous développons des hydrogels injectables, explique Pierre Weiss, directeur du Lioad. Ces fluides visqueux ont la capacité de se solidifier rapidement et de stimuler la régénération de l’os pourvu que l’on y incorpore les ingrédients nécessaires, à savoir des cellules souches chargées de fabriquer le nouveau tissu osseux et les vaisseaux nécessaires à son irrigation, ainsi que des granules de phosphate de calcium, des sortes d’échafaudages sur lesquels les nouvelles cellules osseuses vont se fixer. » Si le procédé donne des résultats plutôt encourageants, reste cependant à résoudre un problème de taille.

Des cellules asphyxiées

« Lors de nos expériences in vitro, nous observions que les cellules souches situées au centre de l’hydrogel mourraient rapidement. » D’après les scientifiques, cette mort prématurée serait due à un manque de glucose et d’oxygène véhiculés d’ordinaire par les vaisseaux sanguins. « Nous pouvons facilement ajouter du glucose dans nos hydrogels, mais y favoriser le transport d’oxygène exige d’utiliser de l’hémoglobine. Or, nous manquons de sang humain et le fait de devoir trouver le sang du bon groupe (A, B, AB...) complique encore la tâche », regrette Pierre Weiss. C’est alors qu’il a eu vent, lors d’une réunion organisée par Atlanpole Biothérapies en 2012, de l’existence d’un transporteur d’oxygène potentiellement efficace : l’hémoglobine purifiée du ver marin Arenicola marina, développée par la société de biotechnologie Hemarina(2), basée à Morlaix.

Transporteur d’oxygène

Ce petit ver marin, connu pour les petits tortillons de sable qu’il laisse sur les plages, possède en effet une hémoglobine qui n’est pas contenue dans des globules rouges ce qui la rend compatible avec tous les groupes sanguins. Le potentiel de ce transporteur d’oxygène universel en matière de régénération osseuse va donc être évalué dans le cadre d’un programme de recherche mené conjointement par un consortium dont le Lioad est partie prenante du projet MarBiotech®, récemment sélectionné dans le 18e appel à projets du Fonds unique interministériel. « Nous allons ainsi pouvoir tester le comportement de cette hémoglobine marine lorsqu’elle est incorporée à différentes concentrations dans nos hydrogels, voir si elle transporte bien l’oxygène vers l’intérieur de l’hydrogel, observer la réaction des cellules souches en sa présence. Leur taux de survie sera-t-il plus important ? Vont-elles plutôt se différencier en ostéoblastes(3) et stimuler ainsi la repousse osseuse ou en protéine VEGF(4) et participer ainsi plutôt à la revascularisation des tissus osseux ? » Si les essais sont concluants, d’ici à une dizaine d’années, l’hémoglobine de ce ver pourrait bien révolutionner les traitements des patients atteints d’ostéoradionécrose et de bien d’autres pathologies osseuses.