– CALCOMED

Le vieillissement de la population engendre un nombre croissant de cas d?ostéoporose et d?athropathies dégénératives. L?activité sportive pratiquée par le plus grand nombre est à l?origine de traumatismes articulaires en nombre grandissant. La recherche dans le domaine de l'ingénierie tissulaire est devenue un axe majeur au niveau international. Cette recherche veut répondre à d?importantes questions scientifiques, économiques et sociétales et implique le respect de la règlementation en constante évolution ces dernières années. Des solutions peuvent être apportées dans le domaine des micro-nanomatériaux qui font appel aux compétences des physiciens, des chimistes et des biologistes. Notre consortium offre une approche multidisciplinaire pour la conception de biomatériaux intelligents incluant les protéines thérapeutiques issues des biotechnologies pour l?ingénierie tissulaire des os et cartilages. Même si les biomatériaux permettent d?apporter des solutions prometteuses au niveau clinique en diminuant le nombre d?actes chirurgicaux, le besoin des cliniciens reste important car les systèmes développés ne répondent pas encore entièrement au cahier des charges pour ce qui est de la résistance mécanique à long terme et de la faculté à régénérer efficacement les tissus visés. L?objectif de ce projet est de combiner l?utilisation des matrices extracellulaire synthétiques implantables avec de nouveaux systèmes à libération contrôlée encapsulant des facteurs de croissance. Nous formulerons des particules de carbonate de calcium multifonctionnelles (CMP) à l'aide d'un procédé original utilisant le dioxyde de carbone en condition supercritique. Ce procédé breveté par l?INSERM, permet la fabrication de nano-microparticules de taille contrôlée. Il est basé sur la formation d?une émulsion eau dans CO2 supercritique où les gouttelettes aqueuses jouent le rôle de micro-nanoréacteur dans lesquels la concentration en substance peut être finement ajustées. La protéine est encapsulée durant la formation des particules ce qui permet d?obtenir des rendements d?encapsulation élevés (> 70%) pour le lysozyme ou l?insuline avec une activité conservée in vitro. Ces particules peuvent être fonctionnalisées avec des molécules telles que les bisphosphonates connus pour leur forte affinité pour les surfaces minérales. Ceci permettra de moduler les propriétés de surface des particules et donc leur solubilité. Cette fonctionnalisation permet également la chélation de composés d?intérêt thérapeutique ou diagnostic (radionucléides, agents de contraste). Nous envisageons d?appliquer cette technologie à l?encapsulation de facteurs de croissance (VEGF, TGFbeta) pour lesquels la préformulation est déjà validée par nos équipes. Tout au long du programme, une étude physico-chimique approfondie en milieu préssurisé conduira à une meilleure compréhensions du procédé de formulation des CMP. Nous évaluerons l?impact de ces particules sur les propriétés mécaniques de ciments phosphocalciques et d'hydrogels à base de polymères biocompatibles et sur leur aptitude à libérer de façon contrôlée la protéine dans le but de recruter les cellules impliquées dans la régénération tissulaire des os et cartilages. La dernière étape de cette étude concerne l?évaluation sur modèle animal, afin de valider une preuve de concept.