Harry Cohen Tanugi

Des chercheurs mettent au point une cornée issue de la bio-ingénierie qui peut rendre la vue aux aveugles et aux malvoyants.

Neil Lagaliprofesseur au département des sciences biomédicales et cliniques de l'Université de Liaison, et Mehrdad Rafatprofesseur associé adjoint (maître de conférences) au département d'ingénierie biomédicale de l'Université de Londres et fondateur et PDG de la société LinkoCare Life Sciences AB, qui fabrique les cornées de bio-ingénierie utilisées dans l'étude. IE que leur merveilleuse découverte était le résultat de plus de 20 ans de travail.

"L'objectif de nombreux chercheurs est depuis longtemps de tenter de résoudre le problème de la pénurie de cornées de donneurs pour les transplantations. Nous étions donc très intéressés par l'utilisation de matériaux et de technologies innovants pour résoudre ce problème", explique M. Lagali.

Rafat ajoute que plusieurs groupes de recherche ont travaillé sur des technologies coûteuses pour résoudre le problème. "Mais lorsque Neil et moi avons décidé de nous concentrer sur ce projet, nous avons pris en compte le facteur du coût abordable, car nous voulions commercialiser la technologie et avoir un impact sur la vie des gens", explique M. Rafat.

Actuellement, le seul moyen de recouvrer la vue à partir d'une cornée malade est de recevoir une cornée transplantée d'un donneur humain. Malheureusement, les statistiques sont peu réjouissantes. un patient sur 70 reçoit une greffe de cornée. Pire encore, la plupart de ceux qui ont besoin d'une greffe de cornée vivent dans des pays à revenu faible ou intermédiaire où l'accès aux traitements est limité.

Les chercheurs ont mis au point une nouvelle méthode peu invasive pour traiter la maladie du kératocône, dans laquelle la cornée devient très fine, ce qui entraîne la cécité. "Bien qu'il existe de nombreuses causes et maladies de la cornée pouvant entraîner une déficience visuelle et la cécité, nous nous sommes concentrés sur le kératocône, qui est l'une des principales maladies à l'origine de la perte de vision", explique M. Lagali.

Il existe des méthodes pour traiter le kératocône s'il est détecté à temps. La cornée d'un patient atteint de kératocône à un stade avancé serait enlevée chirurgicalement et remplacée par une cornée donnée, une chirurgie invasive pratiquée dans les grands hôpitaux universitaires.

"Dans de nombreux pays, il y a de grandes populations touchées par cette maladie. Mais elle n'est pas détectée à temps et elle progresse avec le temps, entraînant une déficience visuelle et la cécité. À ce stade, seule une greffe peut aider. Mais il y a une grave pénurie de tissus de donneurs", explique M. Lagali.

D'autres chercheurs ont fait des progrès avec cornée artificielle. Mais, selon Rafat, lorsqu'une possibilité de réparer les tissus et les organes du corps se présente, il est préférable de réparer que de remplacer complètement l'organe endommagé. Et c'est l'une des approches adoptées par les chercheurs.

"Au lieu de retirer leurs cornées, nous les avons laissées intactes : Nous avons créé une poche et ajouté un tissu cornéen issu de la bio-ingénierie. Cette technologie présente de nombreux avantages, tant sur le plan technique que clinique. Tout d'abord, elle aide les patients à se rétablir plus rapidement : Ils ont besoin de moins de médicaments après l'opération. L'opération en elle-même est moins invasive et à peine compliquée, et le processus de guérison est accéléré. J'aime l'appeler la chirurgie oculaire "drive-through", car il ne faut que 15 minutes pour réaliser l'ensemble de l'opération, contrairement à la transplantation de cornée, qui peut prendre une demi-journée et nécessite un suivi continu", explique M. Rafat, qui est à l'origine de la conception et du développement des implants.

Des chercheurs développent une cornée bio-ingéniée qui peut redonner la vue aux aveugles et aux malvoyants

Dans une étude pilote, l'implant a permis de rendre la vue à 20 personnes dont la cornée était malade, et dont la plupart étaient aveugles avant de recevoir l'implant.

Pour créer une alternative à la cornée humaine, les chercheurs ont recherché des molécules de collagène dérivées de la peau de porc, purifiées et produites dans des conditions rigoureuses pour une utilisation humaine.

"L'accessibilité financière était un facteur primordial. Certains chercheurs utilisent des collagènes recombinants, ce qui n'est pas abordable pour beaucoup de gens. Plusieurs scientifiques, chercheurs et autorités réglementaires se sont opposés à nos recherches, mais nous avons maintenant prouvé qu'elles étaient sûres. Le cochon est semblable à l'homme à bien des égards et constitue un bon modèle pour les tests précliniques", explique M. Rafat.

Le site risque de zoonoses aurait été une préoccupation. Mais "nous n'utilisons pas directement le tissu animal. Nous utilisons uniquement le collagène, qui est dérivé du tissu animal. Tous les autres composants biologiques sont retirés de ce collagène", souligne Rafat.

Lagali intervient : "L'une des raisons pour lesquelles nous avons choisi ce matériau est que la cornée humaine normale est elle-même constituée de collagène. De plus, le collagène de porc est déjà utilisé en chirurgie esthétique. Ce n'est donc pas tout à fait nouveau dans le domaine médical."

Pour construire l'implant, les chercheurs ont stabilisé les molécules de collagène libres, formant un matériau robuste et transparent qui peut supporter la manipulation et l'implantation dans l'œil.

Selon M. Rafat, la sécurité et la naturalité ont été les autres facteurs pris en compte lors du choix du matériau. "Pour implanter quelque chose dans l'œil humain, ou dans toute autre partie du corps, il faut s'assurer que le matériau est biocompatible. Nous avons suivi une approche ascendante en commençant par des matériaux simples, puis en améliorant les propriétés mécaniques tout en préservant la biocompatibilité et la transmissibilité à la lumière", explique-t-il.

Les chercheurs n'ont pas eu à s'inquiéter de la compatibilité du matériau cornéen, car il s'agissait d'une propriété intrinsèque, indépendante du patient. "Le matériau ne contient aucune cellule ou composant biologique susceptible de stimuler ou de déclencher le système immunitaire. Nous n'avons même pas eu un seul cas de rejet, alors qu'avec la cornée d'un donneur humain, il y a toujours un risque", explique M. Rafat.

Les chirurgiens d'Iran et d'Inde ont utilisé la méthode chirurgicale et les implants. Les deux pays ont de nombreuses personnes atteintes de cécité cornéenne et de basse vision - et il y a un manque important de cornées données et d'options de traitement. La cohorte clinique comprenait 20 personnes qui étaient soit aveugles, soit sur le point de perdre la vue en raison d'un kératocône avancé.

Comme Rafat l'a mentionné plus haut, les opérations n'ont donné lieu à aucune complication. Les tissus ont guéri rapidement et un traitement de huit semaines avec des gouttes ophtalmiques immunosuppressives a suffi à prévenir le rejet de l'implant. Les patients ont été suivis pendant deux ans, et aucune complication n'a été notée pendant cette période.

Les chercheurs ont mentionné que les résultats finaux étaient effectivement étonnants. "Ce qui nous a le plus surpris, c'est l'efficacité des implants pour restaurer la vision. Nous pensions qu'il fallait travailler davantage sur l'optimisation - l'épaisseur, la forme, tout cela peut être changé et ajusté. Mais sans rien de tout cela, nous avons obtenu de très bons résultats visuels, aussi bons, voire meilleurs, qu'une greffe de cornée normale. Trois patients indiens qui avaient été aveugles [14 of the 20 patients were blind] avant l'étude ont fini par avoir une vision de 20/20, ce qui a été une grande surprise", a déclaré M. Lagali.

Les autres ont fini par avoir une excellente vision. "Le plus important est que tous ont franchi le seuil - de la basse vision ou de la cécité à une bonne vision. En termes de différence dans leurs activités quotidiennes, c'est un grand changement et cela fait une énorme différence", dit-il.

Rafat ajoute que les patients qui n'avaient aucune tolérance aux lentilles de contact avant l'opération deviennent tolérants. "Ainsi, en combinaison avec nos implants, ces patients peuvent également utiliser des lentilles de contact pour améliorer leur vision."

Un autre élément important qui entre en jeu est la durée de conservation des cornées issues du génie biologique. Alors que les cornées données doivent être utilisées dans les deux semaines, celles issues du génie biologique peuvent être conservées jusqu'à deux ans avant d'être utilisées. En outre, il n'y a pas de gaspillage en cas d'échec de l'opération, car aucun tissu donné n'est impliqué.

L'un des aspects sur lesquels les chercheurs ont été intransigeants est l'évolutivité. "Dès le début, nous avons décidé de rendre les processus de fabrication évolutifs en introduisant l'automatisation ainsi qu'en évitant les matériaux supplémentaires qui peuvent compliquer le processus. Nous disposons de salles de refroidissement modulaires, qui peuvent facilement être agrandies et étendues. Dans le même temps, nous intégrons la bio-impression 3D à notre technologie", explique Rafat.

Les chercheurs ont l'intention de tester l'implant sur une plus grande population. "Nous avons actuellement 20 patients, mais nous aimerions avoir des essais cliniques plus importants et randomisés, ce qui est nécessaire pour montrer l'efficacité et le facteur de risque faible de l'implant. Une fois le financement acquis, nous pourrons obtenir les autorisations nécessaires pour commercialiser ce produit. De plus, à l'avenir, notre objectif est de personnaliser ces implants pour chaque groupe de patients afin d'améliorer leur vision. Cela est nécessaire car chaque patient est unique et présente des cornées kératocônes à des stades différents", explique M. Lagali.

Rafat ajoute : "Dans le même temps, nous travaillons sur les aspects réglementaires de la technologie afin de nous assurer que nous répondons aux normes ISO et de préparer l'implant à la production de masse."

Dans combien de temps les implants seront-ils accessibles ?

"Je dirais peut-être trois à cinq ans. Peut-être que Mehrdad est plus optimiste", dit Lagali.

"Cela dépend", dit Rafat. "Le principal obstacle à l'heure actuelle est de passer les exigences réglementaires et de recevoir l'approbation du marché. Nous savons que nos cornées issues du génie biologique sont sûres et efficaces, et qu'elles fonctionnent. Nous disposons de nombreuses preuves, mais nous devons franchir ces obstacles. Cela pourrait retarder l'accès de tous à cette technologie. Mais oui, je suis optimiste - je dirais trois ans. Nous avons également des produits similaires à base de collagène qui seront disponibles d'ici un ou deux ans."

La technologie révolutionnaire est convaincante : l'implant issu du génie biologique est constitué de tissus naturels, la chirurgie est non compliquée et sûre, elle a permis de redonner la vue à 20 personnes touchées par la malvoyance/cécité, et la période de récupération est extrêmement courte. Mais, surtout, il constitue un véritable sauveur dans les pays sous-développés et en développement où le kératocône est un problème croissant. "Et donc, c'est vraiment notre cible principale. Notre technologie et notre méthode d'implantation sont conçues pour atteindre ces personnes qui n'auraient normalement pas accès aux soins médicaux nécessaires", ajoute M. Lagali.

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