le cartilage endommagé peut être traité grâce à une technique appelée microfracture, dans laquelle de minuscules trous sont percés à la surface d’une articulation. La technique de microfracture invite le corps à créer de nouveaux tissus dans l’articulation, mais le nouveau tissu ne ressemble pas beaucoup au cartilage.

« La Microfracture entraîne ce qu’on appelle le fibrocartilage, qui ressemble vraiment plus au tissu cicatriciel qu’au cartilage naturel”, a déclaré Chan., « Il couvre l’os et vaut mieux que rien, mais il n’a pas le rebond et l’élasticité du cartilage naturel, et il a tendance à se dégrader relativement rapidement. »

la recherche la plus récente est née, en partie, du travail du chirurgien Matthew Murphy, PhD, chercheur invité à Stanford qui est maintenant à L’Université de Manchester. ” Je n’ai jamais senti que quelqu’un comprenait vraiment comment la microfracture fonctionnait vraiment », a déclaré Murphy. « J’ai réalisé que la seule façon de comprendre le processus était de regarder ce que les cellules souches font après la microfracture. »Murphy est l’auteur principal du document., Chan et Longaker sont co-auteurs principaux.

pendant longtemps, a déclaré Chan, les gens ont supposé que le cartilage adulte ne se régénérait pas après une blessure parce que le tissu ne contenait pas beaucoup de cellules souches squelettiques pouvant être activées. Travaillant dans un modèle murin, l’équipe a documenté que la microfracture activait les cellules souches squelettiques. Laissés à eux-mêmes, cependant, ces cellules souches squelettiques activées régénèrent le fibrocartilage dans l’articulation.

Mais si le processus de guérison après la microfracture pouvait être orienté vers le développement du cartilage et loin du fibrocartilage?, Les chercheurs savaient qu’à mesure que l’os se développe, les cellules doivent d’abord passer par un stade cartilagineux avant de se transformer en os. Ils ont eu l’idée qu’ils pourraient encourager les cellules souches squelettiques dans l’articulation à commencer le long d’un chemin vers devenir os, mais arrêter le processus au stade du cartilage.

Les chercheurs ont utilisé une molécule puissante appelée protéine morphogénétique osseuse 2 (BMP2) pour initier la formation osseuse après la microfracture, mais ont ensuite arrêté le processus à mi-chemin avec une molécule qui bloquait une autre molécule de signalisation importante dans la formation osseuse, appelée facteur de croissance endothélial vasculaire (VEGF).,

« Nous nous sommes retrouvés avec du cartilage qui est fait du même type de cellules que le cartilage naturel avec des propriétés mécaniques comparables, contrairement au fibrocartilage que nous obtenons habituellement”, a déclaré Chan. « Il a également restauré la mobilité des souris ostéoarthritiques et réduit considérablement leur douleur. »

comme preuve de principe que cela pourrait également fonctionner chez l’homme, les chercheurs ont transféré du tissu humain dans des souris qui ont été élevées pour ne pas rejeter le tissu, et ont pu montrer que les cellules souches squelettiques humaines pouvaient être orientées vers le développement osseux mais arrêtées au stade du cartilage.,

la prochaine étape de la recherche consiste à mener des expériences similaires sur des animaux plus gros avant de commencer des essais cliniques chez l’homme. Murphy souligne qu’en raison de la difficulté à travailler avec de très petites articulations de souris, il pourrait y avoir des améliorations au système qu’ils pourraient apporter à mesure qu’ils se déplacent dans des articulations relativement plus grandes.

Les premiers essais cliniques chez l’homme pourraient concerner des personnes souffrant d’arthrite aux doigts et aux orteils. ” Nous pourrions commencer avec de petites articulations, et si cela fonctionne, nous passerions à des articulations plus grandes comme les genoux », explique Murphy., « À l’heure actuelle, l’une des chirurgies les plus courantes pour l’arthrite des doigts consiste à retirer l’os à la base du pouce. Dans de tels cas, nous pourrions essayer cela pour sauver l’articulation, et si cela ne fonctionne pas, nous retirons simplement l’os comme nous l’aurions de toute façon. Il y a un grand potentiel d’amélioration, et l’inconvénient est que nous serions de retour là où nous étions avant. »

Longaker souligne que l’un des avantages de leur découverte est que les principaux composants d’un traitement potentiel sont approuvés comme sûrs et efficaces par la FDA., « BMP2 a déjà été approuvé pour aider à guérir les os, et les inhibiteurs de VEGF sont déjà utilisés comme thérapies anticancéreuses”, a déclaré Longaker. « Cela aiderait à accélérer l’approbation de toute thérapie que nous développons. »

la chirurgie de remplacement articulaire a révolutionné la façon dont les médecins traitent l’arthrite et est très courante: à l’âge de 80 ans, 1 personne sur 10 aura un remplacement de la hanche et 1 sur 20 aura un remplacement du genou. Mais un tel remplacement articulaire est extrêmement invasif, a une durée de vie limitée et n’est effectué qu’après que l’arthrite frappe et que les patients endurent une douleur durable., Les chercheurs disent qu’ils peuvent envisager un moment où les gens sont en mesure d’éviter l’arthrite en premier lieu en rajeunissant leur cartilage dans leurs articulations avant qu’il ne soit gravement dégradé.

« une idée est de suivre un modèle” Jiffy Lube « de reconstitution du cartilage », a déclaré Longaker. « Vous n’attendez pas que les dommages s’accumulent-vous entrez périodiquement et utilisez cette technique pour stimuler votre cartilage articulaire avant d’avoir un problème. »

Longaker est le Deane P., et Louise Mitchell professeur à L’école de Médecine et codirectrice de L’Institut de biologie des cellules souches et de médecine régénérative. Chan est membre de L’Institute for Stem Cell Biology and Regenerative Medicine et de Stanford Immunology.

D’autres scientifiques de Stanford participant à la recherche étaient le professeur de pathologie Irving Weissman, MD, le professeur Virginia et D. K. Ludwig en Investigation Clinique dans la recherche sur le Cancer; le professeur de chirurgie Stuart B. Goodman, MD, Le Robert L., et Mary Ellenburg professeur en chirurgie; professeur agrégé de chirurgie orthopédique Fan Yang, PhD; professeur de chirurgie Derrick C. Wan, MD; instructeur en chirurgie orthopédique Xinming Tong, PhD; chercheur postdoctoral Thomas H. Ambrosi, PhD; chercheur postdoctoral invité Liming Zhao, MD; professionnels de la recherche en sciences de la vie Lauren S. Koepke et Holly Steininger; étudiant en médecine/Doctorat Gunsagar S. Gulati, PhD; étudiant MD; et Directeur du laboratoire de microscopie à sonde à balayage Marcin p. walkiewicz, PhD.,6 DE025597, R01 De026730, R01 DE021683, R21 DE024230, U01HL099776, U24DE026914, R21 De019274, NIGMS K08GM109105, NIH R01GM123069 et NIH1R01AR071379), le California Institute for Regenerative Medicine, La Oak Foundation, le fonds pitch Johnson, le Fonds de recherche Gunn/Olivier, La Fondation Stinehart/Reed, la fondation Siebel, le Howard Hughes Medical Institute, la Fondation allemande pour la recherche, le PSRF National Endowment, le National Center for research resources, la prostate Cancer Research Foundation, L’American Federation of Aging Research et la arthritis National Research Foundation.,