De la mousse pour les os

Des chercheurs de la University of British Columbia et de la McMaster University ont créé ce qui pourrait bien être le matériel d’implant osseux de l’avenir : une substance légère qui ressemble à de la mousse et qui peut être injectée dans le corps pour agir comme un échafaudage qui favorise la croissance du nouvel os.

Cette substance est fabriquée à l’aide de nanocristaux provenant de la cellulose végétale qui sont traités pour se lier et former une éponge solide, mais légère—en termes techniques, un aérogel—qui peut se comprimer ou se gonfler au besoin pour remplir complètement une cavité osseuse.

« La plupart des greffons ou implants osseux sont fabriqués en céramique dure et cassante qui ne s’adapte pas toujours à la forme du trou; ces vides peuvent nuire à la croissance de l’os et à l’efficacité de l’implant, explique l’auteur de l’étude, Daniel Osorio, doctorant en génie chimique à la McMaster University. Nous avons créé cet aérogel en nanocristaux de cellulose pour offrir une solution de remplacement plus efficace que les matériaux synthétiques. »

Pour réaliser ses travaux, l’équipe a travaillé avec deux groupes de rats : le premier a reçu les implants en aérogel et le deuxième n’a reçu aucun implant. Les résultats montrent que la croissance des os dans le premier groupe a été de 33 % après trois semaines, puis de 50 % de plus après douze semaines comparativement aux données de contrôle.

« Ces résultats montrent pour la première fois en laboratoire que l’aérogel de nanocristaux de cellulose peut favoriser la croissance de nouveaux os », mentionne la coauteure de l’étude, Emily Cranston, professeure de science du bois et de génie chimique et biologique. Elle ajoute que l’implant se décomposera dans le corps en composants non toxiques quand l’os commencera à guérir.

L’innovation pourrait combler un créneau dans le marché nord‑américain du greffon osseux d’une valeur de deux-milliards de dollars, ajoute la coauteure de l’étude Kathryn Grandfield, professeure de science et de génie des matériaux et de génie biomédical à la McMaster University, qui a supervisé les travaux.

« Nous constatons que cet aérogel est utilisé à différentes fins, notamment pour les implants dentaires, les interventions à la colonne vertébrale et les remplacements d’articulation, poursuit Mme Grandfield. Et il sera économique, parce que la matière première, la nanocellulose, est déjà produite en quantités commerciales. »

Mais les chercheurs disent qu’il faudra du temps pour que l’aérogel soit commercialisé à des fins d’utilisation dans la salle d’opération.

« Cet été, nous étudierons les mécanismes qui se produisent entre l’os et l’implant pour favoriser la croissance de l’os, explique Mme Grandfield. En outre, nous examinerons, à l’aide de microscopes de pointe, comment l’implant se dégrade. Ensuite, nous devrons faire d’autres tests biologiques avant les essais cliniques. »

L’article intitulé « Cross-linked cellulose nanocrystal aerogels as viable bone tissue scaffolds » a été  publié dans la revue Acta Biomaterialia (en anglais seulement).

Cet article a été adapté et traduit avec la permission de la  University of British Columbia (en anglais seulement).

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