Des études récentes ont développé de nouveaux pansements qui accélèrent la cicatrisation et améliorent la régénération tissulaire des plaies.
À la fin des années 1970, alors que notre compréhension de ce processus était encore balbutiante, des scientifiques ont fait une découverte capitale concernant la cicatrisation. Ils ont constaté que les plaies subies par un bébé avant le septième mois de grossesse ne laissaient aucune cicatrice et que la cicatrisation était rapide et sans cicatrice au début du développement fœtal. Cette observation a incité les chercheurs à tenter de recréer ces propriétés uniques de la peau fœtale, susceptibles d'être exploitées en médecine régénérative. La peau fœtale est connue pour sa forte concentration en fibronectine, une protéine qui s'assemble généralement en une matrice extracellulaire favorisant l'adhérence cellulaire. Cette propriété est unique à la peau fœtale et n'est pas présente dans les cellules adultes. La fibronectine possède deux structures distinctes : globulaire et fibreuse. La structure globulaire, de forme sphérique, se trouve dans le sang, tandis que les tissus de l'organisme présentent une structure fibreuse. Les fibronectines ont toujours été considérées comme des candidates prometteuses pour la cicatrisation des plaies , mais leur production sous forme de fibronectines fibreuses restait jusqu'à présent un défi. Dans deux études récentes, des chercheurs ont mis en lumière deux types de pansements nanofibreux utilisant des protéines naturelles d'origine végétale et animale. Ces pansements sont présentés comme très efficaces pour la cicatrisation et la régénération tissulaire. Ces études ouvrent la voie à la création et au développement de nanofibres pour la cicatrisation des plaies. L'objectif des auteurs était de concevoir des pansements destinés à traiter les plaies, notamment celles infligées pendant la guerre. La cicatrisation de ces plaies est un processus douloureux, insuffisamment pris en charge par les traitements actuellement disponibles.
Dans une première étude publiée dans Biomaterials , des chercheurs de la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) et du Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering ont fabriqué de la fibronectine fibreuse grâce à une plateforme appelée Rotary Jet-Spinning (RJS), développée en interne¹ . Ils ont décrit un pansement à base de tissu fœtal. Le procédé, simple et en deux étapes, consiste d'abord à charger une solution polymère liquide (ici, de la fibronectine globulaire dissoute dans un solvant) dans un réservoir, puis à la propulser dans une minuscule ouverture grâce à la force centrifuge générée par la rotation de la machine. Lorsque la solution quitte le réservoir, le solvant s'évapore et les polymères se solidifient. Cette forte force centrifuge déploie la fibronectine globulaire en fines fibres (de moins d'un micromètre de diamètre). Ces fibres peuvent ensuite être collectées pour la fabrication de pansements ou de bandages. Des tests sur des animaux ont montré que les plaies traitées avec ce nouveau pansement à base de fibronectine présentaient une restauration de 84 % du tissu cutané en seulement 20 jours, contre 55.6 % pour les pansements classiques. Le mode d'action de ce pansement a été clairement expliqué. Il s'intègre à la plaie et agit comme une matrice permettant à différentes cellules souches d'assurer la régénération nécessaire et de favoriser la cicatrisation des tissus. Le matériau est ensuite résorbé par l'organisme. Les plaies traitées avec ce pansement à la fibronectine présentent une épaisseur épidermique et une architecture dermique très normales. Même les cheveux ont repoussé dans la zone de la plaie après cicatrisation. Il s'agit d'une avancée majeure, car la repousse des cheveux demeure l'un des principaux défis en matière de cicatrisation. Comparée aux méthodes classiques de régénération cutanée, cette procédure a permis de réparer efficacement les tissus et de régénérer les follicules pileux grâce à un seul matériau. De toute évidence, une telle approche présente des avantages considérables pour la transposition de la recherche en applications cliniques. Ces pansements à base de fibronectine peuvent être adaptés et utiles pour les petites plaies, notamment sur le visage et les mains où il est important d'éviter toute cicatrice.
Dans leur seconde étude, publiée dans Advanced Healthcare Materials , des chercheurs ont mis au point une nanofibre à base de soja favorisant la cicatrisation des plaies² . Les protéines de soja contiennent, d'une part, des molécules de type œstrogène (dont l'efficacité pour accélérer la cicatrisation est prouvée) et, d'autre part, des molécules bioactives contribuant à la construction et au soutien des cellules humaines. Ces types de molécules sont couramment utilisés en médecine reproductive . Il est intéressant de noter que lorsque le taux d'œstrogènes est élevé chez la femme, ses coupures et contusions guérissent plus rapidement. C'est pourquoi les femmes enceintes guérissent plus vite, grâce à un taux d'œstrogènes élevé. C'est également pourquoi le fœtus bénéficie d'une cicatrisation sans cicatrice, grâce à ce même taux élevé d'œstrogènes. Les chercheurs ont utilisé le même procédé RJS pour filer des fibres de soja ultrafines et en faire des pansements. Ces expériences ont également montré que les pansements à base de soja et de cellulose présentaient une cicatrisation améliorée de 72 %, contre seulement 21 % pour les plaies sans pansement à base de protéines de soja, ce qui les rend extrêmement prometteurs. Ces pansements peu coûteux sont donc parfaitement adaptés à une utilisation à grande échelle, par exemple pour les grands brûlés. Ces structures économiques constituent une véritable révolution et présentent un potentiel considérable pour les pansements régénératifs, notamment pour les militaires, grâce à la technologie des nanofibres. Le Bureau du développement technologique de Harvard a protégé la propriété intellectuelle relative à ces projets et étudie actuellement les possibilités de commercialisation.
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Sources)
1. Chantre CO et al. 2018. Des nanofibres de fibronectine produites à l'échelle industrielle favorisent la cicatrisation et la réparation tissulaire dans un modèle murin cutané. Biomaterials . 166(96). https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2018.03.006
2. Ahn S et al. 2018. Échafaudages de nanofibres de protéines de soja/cellulose mimant la matrice extracellulaire cutanée pour une cicatrisation améliorée. Advanced Healthcare Materials . https://doi.org/10.1002/adhm.201701175
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