- L’arthrose est une maladie courante et chronique qui peut entraîner des lésions du cartilage.
- Les chercheurs souhaitent trouver des moyens de remédier aux lésions du cartilage.
- Dans une étude récente, des chercheurs ont conçu des « molécules dansantes » qui pourraient être essentielles pour stimuler la réparation du cartilage.
L’arthrose est une maladie chronique qui affecte les articulations et peut entraîner une dégradation du cartilage.
Les options de traitement actuelles pour l’arthrose se concentrent souvent sur la gestion des symptômes, mais les chercheurs s’intéressent également à ce qui devrait se passer pour que la réparation du cartilage ait lieu.
Un domaine d’intérêt est la possibilité d’utiliser le facteur de croissance transformant les protéines (TGF)-β1 pour aider à la réparation du cartilage et dans quelles circonstances cette protéine peut être la plus efficace.
Une étude récemment publiée dans le Journal of the Société américaine de chimie examiné en appliquant un imitateur du peptide TGF-β1 avec une structure circulaire pour induire la réparation du cartilage.
Les chercheurs ont découvert qu’une version du peptide imitant le TGF-β1, conçue pour avoir un mouvement plus libre, donnait les meilleurs résultats.
Les « molécules dansantes » les plus efficaces pour réparer le cartilage
Le cartilage est un type particulier de tissu corporel qui contribue à amortir les articulations. Les changements dans ce cartilage font partie des symptômes qui peuvent survenir chez une personne atteinte d'arthrose.
L'auteur de l'étude, Samuel I. Stupp, PhD, professeur au département de chimie du Weinberg College of Arts and Sciences de l'université Northwestern, IL, a expliqué à Actualités médicales d'aujourd'hui:
« Le tissu cartilagineux, qui est un composant essentiel de toutes les principales articulations du corps, est un tissu qui, contrairement à d’autres tissus (…) n’a pas la capacité de se régénérer chez l’adulte (…) (Cette étude) vise à trouver des moyens de développer des matériaux qui régénèrent le cartilage. »
Les chercheurs ont cherché à créer une substance moléculaire spécifique contenant des peptides amphiphiles (PA), qui sont un type de molécules auto-assemblées, et un épitope mimétique du facteur de croissance transformant TGF-β1.
Les épitopes mimétiques sont des molécules synthétiques qui imitent les structures et les fonctions des molécules correspondantes à la surface de protéines spécifiques.
Les chercheurs ont confirmé qu’un peptide mimétique du facteur de croissance circulaire était la structure la plus efficace à utiliser par rapport à une structure linéaire.
Les chercheurs ont examiné les effets sur les chondrocytes articulaires humains et ont confirmé que l’épitope circulaire aidait à activer la signalisation TGF-β1 dans les cellules du cartilage.
Ils ont également découvert qu’un ensemble d’épitopes circulaires qui se déplaçait plus librement favorisait davantage la production de facteurs impliqués dans la régénération du cartilage. Ces résultats indiquent qu’une augmentation du mouvement dans ces ensembles d’épitopes contribue à stimuler la réponse efficace des chondrocytes, par rapport aux ensembles avec moins de mouvement.
Les chercheurs ont essentiellement transformé leurs assemblages en ce qu’ils appellent des « molécules dansantes », qu’ils ont trouvées plus efficaces pour stimuler la réparation du cartilage.
« Nous avons modifié la structure des molécules pour activer leur mouvement. Nous avions découvert en 2021 que le mouvement des molécules était très important pour les rendre très efficaces dans la signalisation cellulaire », explique Stupp.
L’étude actuelle « a été la deuxième à démontrer que ce mouvement des molécules est important dans une biologie complètement différente », nous a-t-il expliqué. « Nous avons vérifié que le mouvement supramoléculaire est également important dans le cartilage. Nous l’avons testé sur des cellules cartilagineuses humaines et avons découvert que le mouvement des molécules les faisait produire de plus grandes quantités de composants du tissu cartilagineux. »
Dans l’ensemble, les résultats semblent prometteurs quant à une nouvelle méthode de réparation du cartilage, qui pourrait être très utile pour les personnes souffrant d’arthrose.
Limites de l’étude et poursuite des recherches
Cette étude comporte toutefois des limites. La principale est que, même si les chercheurs ont utilisé des tissus humains, l'étude n'a pas testé les résultats sur des personnes. Il est donc difficile de savoir dans quelle mesure les résultats seront transposés dans la pratique clinique, où d'autres facteurs entrent en jeu.
Des recherches futures pourraient reproduire les résultats de cette étude, accroître la précision et explorer encore davantage les mécanismes sous-jacents.
Une autre étude récemment menée par Stupp et ses collègues a testé l'utilisation d'un matériau bioactif similaire sur des moutons. Stupp a noté qu'ils devront tester quel matériau bioactif est le plus efficace avant de commencer à demander l'approbation des essais cliniques.
« Une fois notre choix fait, nous devons faire des recherches en laboratoire pour savoir comment le produire à plus grande échelle et développer une méthode de fabrication pour le commercialiser. Ensuite, l’étape suivante consiste à contacter la FDA (Food and Drug Administration) pour obtenir l’autorisation de mener le premier essai clinique sur des patients », nous a expliqué Stupp.
Le Dr Bert Mandelbaum, spécialiste en médecine sportive et chirurgien orthopédiste au Kerlan-Jobe Institute et codirecteur du Regenerative Orthobilogic Center du Cedars-Sinai Medical Center de Los Angeles, non impliqué dans l'étude actuelle, a commenté :
« Des millions de personnes dans le monde entier souffrent de la dégénérescence du cartilage. Cette étude est très intéressante et révèle des mécanismes potentiellement nouveaux et passionnants. Il faut systématiquement poursuivre le suivi et traduire ces résultats en considérations humaines. Il existe un potentiel, mais il faut procéder à un cheminement systématique de différentes études de preuve de concept et enfin, les traduire physiquement en considérations humaines afin de prouver son efficacité. »
Un nouvel espoir pour les personnes souffrant d’arthrose
L'arthrose est difficile à gérer et touche de nombreuses personnes aux États-Unis et dans le monde entier.
Des études comme celle-ci soulignent que la recherche progresse pour répondre aux préoccupations liées à l’arthrose et à d’autres maladies impliquant des lésions cartilagineuses. Ces recherches pourraient améliorer les options de traitement et conduire à de meilleurs résultats cliniques et à une meilleure qualité de vie pour les personnes atteintes d’arthrose.
Jaya Sonkar, MD, MPH, fondateur et président de JSR Health Rheumatology, qui n’a pas participé à cette recherche, a noté que « (l’arthrose) peut affecter considérablement (…) la qualité de vie ».
« Actuellement, les options thérapeutiques comprennent principalement des mesures conservatrices, des analgésiques et de la physiothérapie. Étant donné sa prévalence élevée et la perte considérable d’années de vie ajustées sur la qualité de vie (QALY) qu’elle entraîne, il est crucial de faire progresser la recherche sur de nouvelles modalités de traitement », a-t-elle expliqué.
« Le facteur de croissance transformant β1 (TGF-β1) joue un rôle clé dans le développement de l’arthrose. Des recherches récentes mettent en évidence des aspects prometteurs du TGF-β1 qui pourraient être essentiels au développement de traitements efficaces. Bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires et que les progrès puissent être progressifs, ces résultats offrent l’espoir de créer des traitements innovants qui pourraient potentiellement transformer la gestion de l’arthrose et redéfinir la vieillesse », a déclaré Sonkar.