Nanostructures biodégradables et bioactives pour la reconstruction fonctionnelle de plaies cutanées – PaNaCee

Le but du projet PaNaCée est de concevoir des « pansements biologiques » utilisables sur le terrain d’opération militaire lorsque la gravité des plaies et l’éloignement de structures hospitalières commandent l’intervention d’urgence, dans un contexte où l’on ne peut pas avoir recours aux méthodes classiques.
Récemment, un nouveau champ de recherches, axé sur le développement de biomatériaux vecteurs d’agents thérapeutiques, est apparu comme alternative aux méthodes traditionnelles de reconstruction tissulaire, notamment les greffes. Ils incluent des gels, films, membranes, matrices fibreuses, ou particules et sont constitués de polymères biodégradables/biocompatibles, permettant une délivrance contrôlée in situ de molécules thérapeutiques. Leur but est de stimuler ou d’activer les réponses cellulaires et biochimiques au cœur du processus de régénération tissulaire.
Parallèlement, la délivrance de molécules antiseptiques/antibiotiques pour diminuer le risque d’infection est déjà explorée par la nano-médicine, utilisant des vecteurs particulaires, incorporées dans ces biomatériaux, et ouvre de nouveaux champs d’application.
Le projet PaNaCée a ainsi pour objectif de développer une thérapeutique innovante fondée sur l’utilisation de nanoparticules biodégradables délivrant des principes actifs, et insérées le long des fibres d’une matrice « support », porteuse de molécules anti-infectieuses. L’incorporation in situ des particules activées dans la matrice fibrillaire, réalise un pansement bioactif-biodégradable, favorisant la colonisation cellulaire dans un environnement aseptique, la cicatrisation rapide et la reconstruction d’un derme fonctionnel. (Cette thématique duale s’intègre aussi dans le cadre de la prise en compte du risque NRBC d’origine terroriste, accidentel ou naturel).
Une innovation majeure concernera la libération des particules de la matrice pour laisser les cellules cicatricielles coloniser cette matrice et assurer leurs rôles respectifs sous l’effet des facteurs de croissance libérées par les particules de poly (acide lactique) (PLA). La technique de jet-spraying permettra d’incorporer une molécule antiseptique aux nanofibres, constituant une autre innovation technologique. Ce projet s’inscrit ainsi dans la recherche de matériaux innovants bio-inspirés, biodégradables et « safe by design », où la synthèse des nanoparticules et des nanofibres utilise des réactifs éco-compatibles. On notera que le laboratoire porteur du projet (LBTI) a déjà apporté la preuve du concept « biologique » de cette approche en validant dans un modèle murin l’efficacité de la vectorisation par des nanoparticules biodégradables sur la reconstruction fonctionnelle après cicatrisation.
En se basant sur ces résultats préliminaires, le projet PaNaCée propose de développer un biomatériau biodégradable multifonctionnel, favorisant la cicatrisation de plaies cutanées et la reconstruction d’un derme fonctionnel, dans un environnement aseptique.
Pour atteindre cet objectif ambitieux, un consortium, capable d’analyser la cicatrisation, d’en évaluer la qualité, et d’identifier des bio-marqueurs de cicatrisation chez l’homme, a été constitué, avec trois partenaires institutionnels (CNRS, IRBA, INSERM) et un partenaire privé (Adjuvatis). Le programme de travail est divisé en six tâches (cinq scientifiques et une administrative).
Elles ont pour objectifs de 1) concevoir des particules d’acide poly(lactique) fonctionnalisées, porteuses de molécules thérapeutiques, 2) élaborer des matrices biodégradables et antiseptiques pouvant fixer ces particules et permettre leur délivrance au niveau de la plaie, 3) développer des modèles expérimentaux de plaies d’excision ou de brûlure pour, 4) tester in vivo l’efficacité thérapeutique de ce pansement biologique, et in fine s’intéresser à l’homme, 5) en appliquant la méthodologie à des explants de peau humaine.
La tâche administrative est dédiée au management du projet et à la gestion de la propriété intellectuelle.