Questions-santé 2021 - novembre

Arthrose du genou

Question

J'ai de l'arthrose du genou (stade 4) et avant de faire une (Prothèse Totale du genou), j'aimerais savoir si la régénération du cartilage est possible et où en sont les expérimentations chez l'homme.


Réponse

Bonjour,

Vous avez de l’arthrose au genou et une pose de prothèse est envisagée. Vous souhaitez connaitre l’état de la recherche sur la régénération du cartilage afin d’éviter cette intervention.

Plusieurs pistes de recherche sont en cours comme l’indiquent les résultats de notre recherche documentaire. Notez cependant que cette liste n’a pas vocation à être exhaustive.

Nous vous proposons tout d’abord un dossier de l’Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm) : Réparer le cartilage : La bioingénierie au secours de nos articulations (Modifié le : 01/11/2016, Publié le : 12/07/2017)

[…]
Protéger et reconstruire le cartilage
Pour répondre aux besoins des patients présentant des lésions du cartilage plusieurs techniques chirurgicales se sont développées. Parmi celles-ci, la greffe de chondrocytes articulaires autologues (prélevés au patient lui-même), seule ou en association avec des supports ou biomatériaux, a montré des résultats extrêmement prometteurs. Elle se heurte toutefois à de nombreuses limites : difficulté de prélèvement des cellules à greffer et de mise en œuvre, réparation parfois médiocre du tissu lésé, variabilité de la réponse des patients... Aussi, les chercheurs sont en quête de solutions plus satisfaisantes. Récemment, la possibilité d’utiliser des chondrocytes nasaux associés à une membrane de collagène, comme une alternative aux chondrocytes articulaires, a fait l’objet d’un essai clinique de phase 1 et montré des résultats très prometteurs.
Une autre 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 les processus arthrosiques. Certaines cytokines inflammatoires, qui sont des sortes de messagers entre les cellules, jouent par exemple un rôle important dans les maladies arthrosiques. Comprendre leurs rôles exacts dans le déclenchement et la progression de la maladie pourrait permettre de concevoir des médicaments ciblés. Récemment, les chercheurs ont identifié plusieurs molécules jouant un rôle important dans l’homéostasie du cartilage : HIF‑α (pour hypoxia-inducible factors‑α), TGF‑β (pour transforming growth factor‑β) et le zinc. Néanmoins il est encore trop tôt pour dire si ces découvertes déboucheront sur de nouvelles stratégies thérapeutiques.

Parallèlement à l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques pour le traitement de l’arthrose, plusieurs essais cliniques sont en cours dans le cadre de la bioingénierie cellulaire. L’idée est d’injecter des cellules souches mésenchymateuses (CSM) dans les régions abimées, pour induire leur régénération. Ces cellules ont des propriétés d’autorenouvellement et la capacité à se différencier en plusieurs types cellulaires, dont les chondrocytes. En outre, elles secrètent des facteurs favorables à la régénération du cartilage. Les CSM se trouvent dans divers tissus dont certains facilement accessibles : moelle osseuse, tissu adipeux ou encore sang de cordon. Des essais de phase 1 ou 2 sont en cours dans l’arthrose chez l’homme, comme dans le cadre de l’étude ADIPOA. Des effets prometteurs ont été obtenus, notamment sur la douleur.

Une autre stratégie vise à reconstruire le cartilage lésé grâce à la bio-ingénierie tissulaire, à l’aide de biomatériaux. Cette approche 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 un tissu fonctionnel entièrement in vitro, ou utiliser un greffon immature qui poursuivra sa croissance au sein de l’environnement dans lequel il a été implanté. […]

https://www.inserm.fr/dossier/reparer-cartilage/

Concernant la 1ère piste envisagée dans le dossier de l’Inserm, voici un article de la Revue du rhumatisme (Volume 87, numéro S1,page A55, décembre 2020) : Le liraglutide comme traitement intra-articulaire potentiel pour la régénération du cartilage dans l’arthrose : études in vitro et in vivo supportant un effet pro-chondrogénique / F. Berenbaum, C. Meurot, L. Sudre, K. Bismuth, R. Rattenbach, P. Denefle, C. Martin, C. Jacques. 

Résumé
Introduction
L’arthrose est une maladie articulaire liée à l’âge très invalidante affectant des millions d’individus dans le monde. À ce jour, il n’existe que des traitements symptomatiques et aucun médicament modificateur de la maladie (DMOAD pour Disease Modifying OsteoArthritis Drug), agissant à la fois sur les symptômes et la structure, n’est encore approuvé. Bien que l’arthrose soit un trouble de toute l’articulation, la dégénérescence progressive du cartilage est considérée comme sa caractéristique principale. En effet, la différenciation et la fonction des chondrocytes sont altérées dans l’arthrose, entraînant la dégradation de la matrice cartilagineuse. Dans cette étude, nous avons évalué les propriétés pro-chondrogéniques du liraglutide, un agoniste du récepteur au Glucagon-Like-Peptide 1 (GLP-1R), qui est largement prescrit pour le traitement du diabète de type 2.
[…]
Conclusion
Le liraglutide favorise la différenciation en chondrocytes, ce qui pourrait faciliter la régénération du cartilage dans l’arthrose, et représente ainsi un traitement DMOAD potentiel pour l’arthrose du genou.

https://www.em-consulte.com/article/1411762/article/le-liraglutide-comme-traitement-intra-articulaire-

La revue de l’Inserm, Science & santé (n°38, novembre-décembre 2017) propose un article sur la technique des pansements : Des pansements pour nos cartilages (pp.16-17)
https://www.inserm.fr/magazine/sciencesante-n38/

Cette technique des « pansements » est également décrite sur le site de la Fondation pour la recherche médicale (FRM) : Arthrose : « existe-t-il de nouvelles pistes de traitement ? » (mise à jour 07/01/2020)

Il n’existe actuellement aucun traitement curatif de l’arthrose permettant de stopper la maladie et de réparer efficacement les articulations abîmées.
Mais de nombreuses recherches sont en cours.
C’est ainsi qu’en s’inspirant des pansements nouvelle génération qui forment comme une seconde peau sur les plaies cutanées, des chercheurs de l’Inserm et de l’université de Strasbourg viennent de mettre au point une sorte de pansement contre l’arthrose.
Objectif : régénérer le cartilage articulaire.
Le pansement est constitué de deux couches :

  • la première est en nanofibres et contient des petites vésicules remplies de facteurs de croissance, c’est-à-dire des substances qui favorisent le développement de nouvelles cellules ;

  • la seconde est chargée en acide hyaluronique, qui améliore la viscosité de l’articulation, et en cellules souches qui vont se différencier en cellules du cartilage.

Ces pansements d’un nouveau genre ont d’ores et déjà été testés avec succès chez des modèles animaux. Les chercheurs espèrent maintenant lancer un premier essai clinique chez l’Homme.

https://www.frm.org/nos-publications/actualite/moustique-tigre

Cette technique de « pansements » semble être passée du stade de la recherche à celle de son développement comme l’indique cet article Des échos : Lamina Therapeutics se lance dans la nanomédecine régénérative (10/12/2020)

Cette jeune start-up strasbourgeoise développe un dispositif qui combine un pansement thérapeutique nanostructuré et des cellules souches. L'enjeu est de restaurer et régénérer os et cartilages des genoux atteints d'arthrose.

https://www.lesechos.fr/pme-regions/grand-est/lamina-therapeutics-se-lance-dans-la-nanomedecine-regenerative-1272871

Une autre piste, déjà évoquée dans le 1er document de l’Inserm,  est suivie par le projet européen de recherche collaborative ADIPOA qui est un projet innovant qui vise à valider un nouveau traitement de l'arthrose par l'utilisation des cellules souches adipocytaires (Cellules graisseuses ou ASC) : Un traitement pour lutter contre l'arthrose en cours d'évaluation !

Les équipes de recherches constituant le programme ADIPOA s'attellent à valider un nouveau concept de traitement basé sur la thérapie cellulaire : des cellules souches graisseuses sont injectées au niveau de l'articulation malade pour aller activer la "régénérescence" du cartilage.
Le projet européen de recherche collaborative ADIPOA est un projet innovant qui vise à valider un nouveau traitement de l'arthrose par l'utilisation des cellules souches adipocytaires (Cellules graisseuses ou ASC). 
Ces cellules possèdent de formidables capacités de sécrétion de facteurs de croissance et de stimulation des cellules souches endogènes du cartilage comme les chondrocytes. Elles seront injectées dans l'articulation comme une simple «  bio-infiltration  » chez les patients atteints d’arthrose débutante.[…]

https://www.chu-montpellier.fr/fr/adipoa/accueil-adipoa

Toujours à Montpellier, CARTIGEN est une plateforme de recherche et d’innovation du CHU et de l’Université de Montpellier, sur la réhabilitation et la régénération du muscle et du cartilage.
https://www.chu-montpellier.fr/fr/cartigen

A noter par exemple, l’article faisant état de recherches récentes : A Collagen-Mimetic Organic-Inorganic Hydrogel for Cartilage Engineering [Un hydrogel organique-inorganique imitant le collagène pour l'ingénierie du cartilage (traduction avec Deepl.com)] /Laurine Valot, Marie Maumus, Luc Brunel, Jean Martinez, Muriel Amblard, Danièle Noël, Ahmad Mehdi and Gilles Subra
https://www.chu-montpellier.fr/fileadmin/Minisites/IRMB/Cartigen/Maumus-et-al.-2021.pdf

Des recherches concernant l’utilisation d’un facteur de croissance sont évoquées dans l’article : Avancées et nouveautés thérapeutiques dans l’arthrose / Xavier Chevalier , Florent Eymard. - Bulletin de l'Académie Nationale de Médecine (Volume 202, numéro 1-2, pages 183-194, janvier 2018)

Résumé
L’arthrose est une maladie complexe qui comprend différentes localisations anatomiques. Les principales avancées thérapeutiques ont été réalisées dans la gonarthrose. Les nouveaux traitements de l’arthrose ciblent deux objectifs : le premier est le contrôle des symptômes, et notamment de la douleur, le second plus ambitieux concerne la protection du cartilage. L’arrivée des anti-NGF a marqué un tournant dans la prise en charge de douleurs de l’arthrose. Avec ces anticorps monoclonaux, l’effet antalgique a été majeur. Néanmoins, cet effet s’est accompagné d’arthropathie destructrice qui, dans un premier temps, en a limité l’application. Les essais ont repris depuis, avec une forme sous-cutanée, et à des doses moindres. De nombreuses autres molécules qui visent à bloquer les voies de la transmission de la douleur, arrivent sur le marché. En ce qui concerne la chondroprotection, il convient de distinguer deux situations. La première concerne ce qu’on pourrait appeler la pré-arthrose situation où le traitement consiste en une bio-ingénierie tissulaire dont le but est de réparer et de régénérer le cartilage La deuxième situation plus classique concerne des patients ayant une arthrose radiographique avérée. Dans cette situation, beaucoup de traitements se sont révélés inefficaces, aussi bien dans le contrôle de la douleur que dans l’évolution de la maladie. Cependant, un essai récent randomisé contre placebo, utilisant des injections intra-articulaires d’un facteur de croissance, le FGF18 a montré pour la première fois un gain d’épaisseur du cartilage dans la partie la plus atteinte. C’est le premier essai montrant un effet chondroprotecteur avec une biothérapie. De très nombreuses molécules visant à contrôler la destruction du cartilage en bloquant différentes voies, comme le WNT ou les enzymes, les chimiokines, ou encore restaurer l’autophagie sont en cours de développement. Il n’est pas démontré que les traitements qui visent à ralentir la maladie soient également efficaces sur le contrôle des symptômes. Au total, il y a eu des avancées considérables dans le domaine de la recherche fondamentale qui permettent d’espérer la mise au point de nouveaux traitements. Il faudra adapter l’administration en fonction du phénotype des malades, mais également en fonction de l’évolution naturelle de la maladie et bien peser la balance bénéfice / risques de ces nouvelles thérapeutiques.

https://www.em-consulte.com/article/1299492/avancees-et-nouveautes-therapeutiques-dans-l-arthr

Enfin de nouveaux types d’implants sont également à l’étude :

- Commission de la transparence et commission nationale d’évaluation des dispositifs médicaux et des technologies de sante réunies en application de l’article L. 161-41 du code de la sécurité sociale : AVIS 30 JUIN 2020 : Sphéroïdes de chondrocytes autologues humains associés à une matrice Spherox 10-70 sphéroïdes/cm2, suspension pour implantation Première évaluation.

SPHEROX est un médicament de thérapie innovante (MTI) issu de l’ingénierie tissulaire. Il contient des sphéroïdes (agrégats sphériques) composés de chondrocytes humains autologues (prélevés chez le patient), cultivés  ex  vivo  et  associés  à  une  matrice  extracellulaire  auto-synthétisée.  Les sphéroïdes sont greffés par la technique d’implantation de chondrocytes autologues (ICA).  p.4

https://www.has-sante.fr/upload/docs/evamed/CT-18126_SPHEROX_PIC_INS_AvisDef_CT18126.pdf

- Conception et optimisation d'un implant thérapeutique combiné à des organoïdes de cellules souches pour la nanomédecine régénérative ostéoarticulaire /  Marion Pugliano (15/02/2019)

Résumé
Notre équipe a mis au point une stratégie innovante d’implants thérapeutiques biphasiques, pour une régénération plus efficace et plus durable du cartilage articulaire, dans le cadre du traitement des lésions ostéochondrales. Ces implants pourraient représenter de meilleures alternatives aux traitements actuellement utilisés en chirurgie orthopédique. Dans un premier temps, nous avons élaboré un modèle d’implant thérapeutique à base de collagène de type II dérivé de méduse, fonctionnalisé par des nanoréservoirs de facteurs de croissance TGF-β3 et équipé de cellules souches mésenchymateuses humaines (hCSMs) dérivées de la moelle osseuse. La biocompatibilité et les propriétés chondrogéniques de cet implant ont été validées par des analyses in vitro, confirmant son potentiel thérapeutique pour la régénération du cartilage articulaire. Dans un second temps, nous nous sommes plus particulièrement concentrés sur la régénération de l’unité ostéochondrale. Il est en effet essentiel de régénérer un os sous-chondral sain, pour permettre une régénération stable du cartilage articulaire en surface. Dans ce but, nous avons développé un implant thérapeutique doté de deux compartiments : (i) un premier compartiment élaboré à partir d’un biomatériau synthétique de poly-ε-caprolactone (PCL), doté de nanoréservoirs de facteur de croissance BMP-7, pour la régénération de l’os sous-chondral : (ii) un second compartiment à base d’un hydrogel d’alginate et d’acide hyaluronique, ensemencé d’organoïdes hybrides de hCSMs et de chondrocytes humains, pour la régénération du cartilage articulaire. L’efficacité de cet implant biphasique a été confirmée in vitro et in vivo chez la souris. Dans un troisième temps, nous avons évalué notre stratégie d’implant thérapeutique biphasique en site intra-articulaire, chez l’animal de grande taille (brebis). Ces travaux ont permis de valider la faisabilité et l’efficacité de notre stratégie, combinant cette fois-ci : (i) un implant collagénique commercial, doté de nanoréservoirs de facteur de croissance BMP-2, pour la régénération de l’os sous-chondral ; (ii) un hydrogel d’alginate et d’acide hyaluronique, incorporant des organoïdes de CSMs de moelle osseuse de brebis, pour la régénération du cartilage articulaire. En conclusion, ces médicaments combinés de thérapie innovante, associant des biomatériaux naturels ou synthétiques (dispositif médical implantable), des molécules thérapeutiques et des cellules souches mésenchymateuses (médicament de thérapie innovante), permettent la régénération de l’unité ostéochondrale dans son ensemble. Cette stratégie novatrice permettra sans nul doute de grandes avancées en nanomédecine régénérative ostéoarticulaire, dans l’optique d’améliorer toujours plus le traitement et le confort des patients.

http://www.theses.fr/2019STRAJ111

- Greffe massive de cartilage : une première française à l’AP-HM (Publié le : 18/02/2021)

[…] Afin que leur patiente retrouve sa mobilité, le Pr Mathieu OLLIVIER et le Dr FABRE-AUPRESPY vont lui greffer une prothèse partielle de genou réalisée à partir du cartilage frais d’un donneur décédé. Une première en France, rendue possible grâce à une collaboration unique entre l’AP-HM, l’Établissement Français du Sang et la société Arthrex. […]

http://fr.ap-hm.fr/actu/greffe-massive-de-cartilage-une-premiere-francaise-a-l-ap-hm

Comme vous pouvez le voir, de nombreuses recherches sont en cours mais aucune ne semble encore avoir abouti à une solution thérapeutique utilisée de façon consensuelle. 

Nos recherches ne nous ont pas permis de trouver de centre spécialisé dans votre région.

Nous espérons que ces informations vous permettront d’enrichir le dialogue avec votre médecin qui sera certainement en mesure de vous orienter vers une structure adaptée.

Nous restons bien entendu à votre disposition pour toute recherche documentaire dans le domaine de la santé.

L’Equipe des documentalistes de Questions-santé,
Le service de réponses en ligne de la Cité de la santé.

Service Questions-santé

NB : Nous vous remercions d'avoir autorisé la publication de votre question. Vous pourrez la retrouver dans les pages de la Cité de la santé  (les questions-réponses sont classées par dates)



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