- Un traitement capable de régénérer le cartilage endommagé par l’âge et de prévenir l’apparition de l’arthrite après une blessure au genou a été confirmé sur des modèles animaux et des tissus humains
- L’élément clé est une injection ou un médicament oral qui inhibe la protéine 15-PGDH liée au vieillissement, ce qui épaissit le cartilage de souris âgées et restaure sa fonction
- Cette inhibition de la protéine sans recours à des cellules souches ramène l’expression génique des chondrocytes à un état plus jeune et induit la régénération du cartilage hyalin
- Des tissus cartilagineux obtenus lors d’arthroplasties du genou chez l’humain ont également montré, après traitement avec le même inhibiteur, des signes précoces de régénération tissulaire
- Cette étude met en avant la possibilité d’un traitement ciblant directement la cause profonde de l’arthrite, avec le potentiel de remplacer à terme la pose de prothèses articulaires
Régénération du cartilage vieillissant et prévention de l’arthrite
- Des chercheurs de la faculté de médecine de Stanford ont inversé la perte de cartilage du genou chez des souris âgées grâce à une injection bloquant la protéine 15-PGDH liée au vieillissement
- Le même traitement a aussi freiné l’apparition de l’arthrite après une blessure au genou comparable à une rupture du LCA
- Les souris traitées ont montré une nette amélioration de la mobilité et de la fonction articulaire
- Des échantillons de cartilage prélevés lors d’arthroplasties du genou chez l’humain ont également montré la formation d’un nouveau cartilage fonctionnel
- L’équipe suggère que cette approche pourrait restaurer le cartilage vieillissant ou endommagé sous forme d’injection ou de médicament oral
Une cible fondamentale de l’arthrose
- L’arthrose (osteoarthritis) touche 1 adulte américain sur 5 et entraîne 65 milliards de dollars de dépenses de santé par an
- Les traitements actuels se concentrent sur le soulagement de la douleur ou la chirurgie, et il n’existe aucun médicament capable d’inverser les lésions du cartilage
- Ce traitement ouvre la voie à un changement de paradigme en ciblant la cause même de la maladie plutôt que ses symptômes
Le rôle de l’enzyme du vieillissement 15-PGDH
- 15-PGDH est une « gerozyme » dont le niveau augmente avec l’âge et provoque un déclin de la fonction tissulaire
- Des travaux antérieurs ont montré que l’inhibition de cette enzyme augmente la masse musculaire et l’endurance, alors que sa surexpression affaiblit les muscles
- 15-PGDH est aussi liée à la régénération des os, des nerfs et des cellules sanguines
- Dans le cartilage, ce sont les chondrocytes plutôt que les cellules souches qui modifient leur expression génique pour revenir à un état plus jeune
Une nouvelle voie de régénération tissulaire
- La responsable de l’étude, Helen Blau, souligne le potentiel clinique de cette approche comme une nouvelle manière de régénérer des tissus adultes sans cellules souches
- La coautrice Nidhi Bhutani indique que cet inhibiteur a montré un effet de régénération du cartilage plus puissant que tout autre médicament
- Le cartilage humain se divise en trois types — élastique, fibreux et hyalin — et cette étude se concentre sur la régénération du cartilage hyalin articulaire
Pourquoi le cartilage se régénère mal
- Le vieillissement, les blessures ou l’obésité poussent les chondrocytes à sécréter des molécules inflammatoires et des enzymes qui dégradent le collagène
- La perte de collagène amincit le cartilage et provoque douleur et gonflement
- Le cartilage articulaire contient très peu de cellules souches, ce qui limite fortement sa régénération naturelle
Le lien entre prostaglandine et régénération
- Des recherches précédentes ont montré que la prostaglandine E2 (PGE2) est essentielle au fonctionnement des cellules souches musculaires
- Comme 15-PGDH dégrade la PGE2, son inhibition favorise la régénération de divers tissus comme les muscles, les nerfs, les os et le foie
- Dans cette étude, le cartilage du genou de souris âgées présentait un doublement du niveau de 15-PGDH
Régénération du cartilage dans des genoux vieillissants
- Les chercheurs ont injecté un médicament à petite molécule inhibant 15-PGDH dans l’abdomen ou directement dans l’articulation du genou
- Dans les deux cas, le cartilage aminci s’est épaissi sur l’ensemble de la surface articulaire
- Le tissu régénéré a été identifié comme du cartilage hyalin fonctionnel
- Selon Bhutani, un tel niveau de régénération chez des souris âgées est un résultat remarquable
Effet protecteur sur l’articulation après une blessure
- Chez des souris modèles d’une blessure proche d’une rupture du LCA, l’administration de l’inhibiteur a fortement réduit l’incidence de l’arthrite
- Avec deux administrations par semaine pendant 4 semaines, le niveau de 15-PGDH est resté à la moitié de celui du groupe témoin
- Le groupe traité a retrouvé une démarche et un appui proches de la normale
- Blau explique qu’une augmentation de la PGE2 à un niveau normal favorise la régénération plutôt que l’inflammation
Reprogrammation des chondrocytes sans cellules souches
- Chez les souris âgées, les chondrocytes montraient une hausse des gènes liés à l’inflammation et à l’ossification, ainsi qu’une baisse des gènes de formation du cartilage
- Après traitement, la proportion de cellules exprimant 15-PGDH est passée de 8 % à 3 %, celle des cellules liées au fibrocartilage de 16 % à 8 %,
et celle des cellules liées au cartilage hyalin de 22 % à 42 %
- Cela signifie que le profil génétique des cellules existantes est revenu à un état plus jeune sans intervention de cellules souches
Des preuves dans des tissus cartilagineux humains
- Après une semaine de traitement avec un inhibiteur de 15-PGDH sur du cartilage de patients ayant subi une arthroplastie du genou
- les chercheurs ont observé une baisse des cellules exprimant 15-PGDH, une inhibition des gènes de dégradation du cartilage et des signes précoces de régénération du cartilage hyalin
- Bhutani souligne la possibilité d’une régénération via la modification de l’expression génique des cellules existantes
Perspectives d’essais cliniques chez l’humain
- Un essai clinique de phase 1 d’un inhibiteur de 15-PGDH contre la faiblesse musculaire a confirmé sa sécurité et son activité
- Les chercheurs espèrent lancer des essais cliniques pour la régénération du cartilage et estiment qu’il pourrait être possible de faire repousser le cartilage existant afin d’éviter une prothèse articulaire
- L’étude a été soutenue par les NIH, la Baxter Foundation, la Li Ka Shing Foundation, entre autres,
et certains chercheurs détiennent des brevets liés à cette technologie, transférée à Epirium Bio
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