Les échafaudages activés par AntagomiR-138 étaient bien intégrés dans le défaut osseux. La coloration H&E a montré une infiltration cellulaire remarquable dans l’échafaudage. Échelle nue 2000 µm (panneau supérieur) et 200 µm (panneau inférieur). B : os, S : échafaudage, BM : moelle osseuse, CT : cartilage. Alors que les flèches indiquent les vaisseaux sanguins, les carrés blancs indiquent les cellules osseuses. Crédit: Matériaux avancés (2023). DOI : 10.1002/adma.202307639
Des chercheurs de l’Université de médecine et des sciences de la santé RCSI et du Centre de recherche sur les matériaux avancés et la bio-ingénierie (AMBER) ont développé un nouvel implant chirurgical qui a le potentiel de transformer le traitement des infections osseuses complexes. Lorsqu’il est implanté sur un os blessé ou infecté, le matériau peut non seulement accélérer la guérison osseuse, mais il réduit également le risque d’infections sans avoir besoin d’antibiotiques traditionnels.
L’article récemment publié dans la revue Matériaux avancés s’attaque au problème clinique complexe de l’infection osseuse, ou ostéomyélite, qui touche chaque année une personne sur environ 5 000 aux États-Unis.
Lorsqu’un os est infecté, la priorité est de le guérir rapidement. Le traitement clinique standard, comprenant plusieurs semaines d’antibiotiques et souvent l’élimination de la partie infectée du tissu osseux, peut être lent. Déjà, environ la moitié des infections osseuses sont causées par le SARM, qui est résistant aux antibiotiques, et un traitement antibiotique prolongé augmente le risque que les infections deviennent tolérantes aux traitements dont nous disposons, ce qui rend les infections plus difficiles à contrôler.
Pour aider les patients à bien guérir, les chercheurs du RCSI ont créé un matériau à partir d’une substance similaire à nos os. La structure en forme d’échafaudage de ce matériau signifie que lorsqu’il est implanté dans un os blessé ou malade, il encourage la repousse de l’os.
Dans ce cas, les chercheurs du RCSI ont infusé l’échafaudage avec de minuscules nanoparticules de cuivre, connues pour tuer la bactérie responsable de la plupart des infections osseuses. En outre, ils ont également incorporé une molécule génétique spécifique, un inhibiteur du microARN-138, dans l’échafaudage pour stimuler la formation d’un nouvel os sur le site où le matériau est implanté.
Dans l’étude, les chercheurs décrivent comment des tests précliniques en laboratoire ont montré que les échafaudages implantés avec les nanoparticules de cuivre et les microARN pouvaient stimuler la repousse osseuse en quinze jours, et que l’échafaudage a empêché 80 % des bactéries potentiellement nocives de se fixer au site.
Ils ont également constaté que les implants stimulaient un bon apport sanguin aux cellules de la structure, ce qui est crucial pour la santé et la viabilité de l’os nouvellement formé.
“Dans l’ensemble, nous avons combiné la puissance des implants antimicrobiens et des thérapies géniques, conduisant à un système holistique qui répare les os et prévient les infections”, explique la première auteure de l’étude, la Dre Joanna Sadowska, boursière postdoctorale Marie Skłodowska-Curie au RCSI. Groupe de recherche en génie tissulaire (TERG).
“Cela constitue une avancée significative dans le traitement des lésions osseuses complexes, et le calendrier que nous avons observé dans nos études précliniques suggère que notre approche pourrait révolutionner les délais de traitement des patients à l’avenir.”
Professeur de bio-ingénierie et de médecine régénérative au RCSI, le professeur Fergal O’Brien, chercheur principal sur l’article et responsable du TERG, voit de nombreux avantages potentiels à l’implant.
“Cet implant peut administrer le traitement antimicrobien directement à l’os infecté, il peut donc s’agir d’une approche locale et ciblée, au lieu d’exposer une plus grande partie du corps à des antibiotiques à long terme”, explique-t-il.
« Ajoutez à cela que notre implant contient des particules de cuivre qui peuvent empêcher les bactéries de développer une infection sur le site, tout en stimulant la formation de vaisseaux sanguins dans les os. La nature de l’implant signifie également que le corps peut naturellement décomposer les particules de cuivre. matériau lorsque l’os guérit, il n’est donc pas nécessaire de le retirer chirurgicalement.
Le professeur O’Brien, directeur adjoint d’AMBER, le Centre SFI de recherche sur les matériaux avancés et la bio-ingénierie, considère l’implant comme une étape future importante d’administration ciblée pour des traitements plus précis et plus efficaces des os blessés et malades.
“Il s’agit d’un implant unique en son genre qui intègre différentes solutions pour favoriser la repousse osseuse et lutter contre les infections, et la nouvelle étude constitue une étape importante pour le proposer aux patients afin de bénéficier de traitements plus rapides et plus efficaces”, a-t-il déclaré.
Plus d’information:
Joanna M. Sadowska et al, Un échafaudage multifonctionnel pour le traitement des infections osseuses par administration de microARN thérapeutiques combinés à des nanoparticules antimicrobiennes, Matériaux avancés (2023). DOI : 10.1002/adma.202307639
Fourni par le Royal College of Surgeons d’Irlande
Citation: Des chercheurs développent un matériau qui réduit l’infection bactérienne et accélère la cicatrisation osseuse (28 novembre 2023) récupéré le 28 novembre 2023 sur
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