La thérapie cellulaire dans ses applications cliniques

Thérapie cellulaire du cartilage, présent et futur

Cell therapy and cartilage repair: present and future

INSERM Unité 530, Tour Lavoisier 6ème étage, Hôpital Necker-Enfants Malades, 149, rue de Sèvres 75743 Paris Cedex 15. E-mail: corvol@necker.fr

Résumé

Le cartilage a un médiocre potentiel de réparation spontanée de ses propres lésions. Pour être efficace, le processus de réparation devrait restituer les composants cellulaires et les protéines matricielles du tissu cartilagineux, et surtout reproduire le plus fidèlement possible l’architecture et les propriétés physico-chimiques exceptionnelles de ce tissu pour maintenir sa fonction. La transplantation autologue de greffons de chondrocytes, constitue un réel progrès, dans le cadre restreint de jeunes sportifs, porteurs de lésions du cartilage de petite taille, sans autre atteinte de l’articulation. Des travaux récents montrent que les cellules mésenchymateuses pluripotentes présentes dans la moelle osseuse peuvent aussi être utilisées pour réparer des lésions cartilagineuses expérimentales. L’avantage de cette transplantation est qu’elle pourrait être utilisée pour des lésions étendues du cartilage. Les cellules de moelle sont relativement faciles à prélever, ont un fort pouvoir de prolifération et peuvent se différencier in vitro en cellules chondrogéniques, ostéogéniques ou adipocytaires. Les voies de recherche actuelles sont centrées sur les points suivants : la caractérisation du ou des facteurs susceptibles d’induire spécifiquement l’entrée des cellules pluripotentes dans la voie de différenciation chon- drogénique; la caractérisation des facteurs nutritionnels et environnementaux permettant la survenue du processus de maturation cellulaire des cellules chondrogéniques au sein du greffon; l’élaboration d’un support tri-dimensionnel biocompatible et biodégradable susceptible de recevoir les cellules chondrogéniques, de leur permettre de développer leur processus de maturation et de maintenir autour d’elles les protéines matricielles néoformées; la mise au point d’un biomateriau mixte contenant des cellules chondrogéniques et ostéogéniques réparties sélectivement, devrait permettre d’aborder positivement l’implantation d’un tel greffon dans l’os sous-chondral.

Abstract

Articular cartilage has a very poor capacity for repair. In order to get a normal functional efficacy, the replaced tissue has to reproduce the structure, composition and physico-chemical properties of native cartilage tissue. The transplantation of cultured autologous chondrocytes into chondral defects is currently applicable only in the case of young sportive people with a limited lesion in an otherwise relatively normal joint. Recent experimental studies have shown that pluripotent mesenchymal cells from bone marrow could also repair experimental osteochondral defects. An advantage of this grafting procedure is that large areas of cartilage surface could be covered. Bone marrow cells are not so difficult to get, they have a high potency to divide and they can develop in vitro as chondrogenic, osteogenic or adipogénie cells. The present ways of research are: to characterize one or several growth factors capable to specificaly induce the chondrogenic lineage; to determine nutrient and environmental conditions allowing the cultured chondrogenic cells to undergo a maturation process within the cell pellet; to elaborate three- dimensional synthetic, biodegradable polymeric scaffolds assessed with respect to chondrogenic cell adhesion, proliferation, maturation and cartilage matrix secretion; finały, to elaborate a mixed biomateriał composed of chondrogenic and osteogenic cells selectively distributed within polymeric scaffods in order to get a better adherence of the implanted cells to the lesion sites.