Investigateurs principaux: M. Bachy

Investigateurs: J.C. Aurégan, M. Bensidhoum, T. Hoc

Les innovations biomédicales en orthopédie ont toujours reposé sur une approche pluridisciplinaire avec une forte composante biophysique. Plus encore aujourd’hui, la recherche clinique en orthopédie se doit d’intégrer les progrès en biologie (à travers la thérapie cellulaire), les progrès en physique (avec les nouvelles technologies d’analyses souvent connectées, leur miniaturisation, et le traitement informatique de grande quantité de données) et les progrès en chirurgie. Les trois projets ci-dessous s’intègrent dans cette démarche d’innovation de rupture dont l’objectif est l’amélioration du bien-être et de la qualité de vie du patient.

1/ Amélioration de la qualité de vie des patients atteints ostéogenèse imparfaite

Image en 3D d’un os cortical sans (gauche) et avec (droite) ostéogenèse imparfaite

Les patients atteints ostéogenèse imparfaite, communément appelée « maladie des os de verres », ont un tissu osseux extrêmement fragile dû à une mutation génétique touchant le collagène (composant organique majoritaire du tissu osseux). Ainsi, un choc de faible intensité, qui n’aurait pas de conséquence chez les sujets indemnes, peut provoquer une fracture chez ces patients. Depuis quelques années, des traitements à base de bisphosphonates ciblant la diminution de l’activité des ostéoclastes (cellules résorbant le tissu osseux) sont prescrits et permettent de limiter ce risque de fracture. Une approche complémentaire serait d’augmenter la formation osseuse. Les travaux menés in-vitro sur les cellules souches mésenchymateuses suggèrent que les stimuler mécaniquement augmenteraient leur production de collagène. Ce travail pourrait aider les équipes médicales à proposer aux patients atteints ostéogenèse imparfaite un protocole d’exercice physique personnalisé permettant ainsi de stimuler la formation osseuse.

2/ La technique chirurgicale de la membrane induite

Radiographie montrant la technique de la membrane induite pour la réparation d'un défaut osseux

Cette technique, couramment employée chez l’adulte pour traiter les grandes pertes de substances osseuses essentiellement d’origine traumatique, est également utilisée en pédiatrie dans le traitement des tumeurs osseuses de l’enfant. Cette technique chirurgicale nécessite deux temps opératoires distincts. Dans un premier temps, le défaut osseux est comblé par une entretoise en ciment qui va induire la formation d’une membrane autour du ciment, donnant le nom à cette technique de « membrane induite » inventée par le Professeur Masquelet. Dans un second temps opératoire, la membrane est délicatement ouverte, le ciment est enlevé, puis la cavité ainsi créée est comblée par un substitut osseux. L’objectif de ce projet est de développer des outils physiques connectés pour le suivi des caractéristiques mécaniques de cette membrane induite pour (i) optimiser le biomatériau constituant l’entretoise, (ii) analyser la durée optimale entre les deux temps opératoires, (iii) et évaluer l’apport de la thérapie cellulaire osseuse comme matériau de comblement. Cette étude est menée en collaboration avec le Professeur T. Bégué.

3/ Pathologie dégénérative du genou

La douleur et le gonflement sont les symptômes typiques d’une altération du cartilage ou de lésions méniscales dégénératives. Si le rôle des ménisques, agissant comme de réels amortisseurs, et celui du liquide synovial, agissant comme lubrifiant, sont essentiels dans le bon fonctionnement de l’articulation du genou, ces deux tissus nécessitent d’être étudiés au niveau cellulaire et mécanique pour mieux comprendre leur altération, source de vieillissement prématuré. L’objectif de ce projet est d’adapter les techniques biophysiques récentes d’analyse des surfaces à la caractérisation du liquide synovial et des ménisques, sains et pathologiques, dans une vision clinique et pronostique. L’enjeu de cette étude est réelle car ces résultats permettraient notamment d’améliorer les prothèses méniscales, actuellement encore au stade clinique expérimental. Cette étude est menée en collaboration avec le Professeur D. Biau.

Publications illustrant le projet

Bachy, M., Sherifi, I., Zadegan, F., Petite, H., Vialle, R., Hannouche, D. Allograft integration in a rabbit transgenic model for anterior cruciate ligament reconstruction (2016) Orthopaedics and Traumatology: Surgery and Research, 102 (2), pp. 189-195.  Lien vers la publication .

Aurégan, J.-C., Bégué, T., Rigoulot, G., Glorion, C., Pannier, S. Success rate and risk factors of failure of the induced membrane technique in children: a systematic review (2016) Injury, 47, pp. 62-67.  Lien vers la publication .

Imbert L, Aurégan J-C, Pernelle K, Hoc T. Mechanical and mineral properties of osteogenesis imperfecta human bones at the tissue level (2014) Bone, 65, pp.18-24. Lien vers la publication .

Collaborateurs