Intégration Fonctionnelle de cellules neurales sur des bio-implants 3D microingéniérés pour la régénération cérébrale – RECOVER

Le traumatisme crânien (TC) est la principale cause d'invalidité chez les jeunes adultes dans les pays développés. Le TC peut entrainer des lésions cérébrales irréversibles et des déficits neurologiques invalidants, en particulier en cas de TC grave. Peu d’évolutions ont été observées en termes de traitement thérapeutique ou pharmacologique au cours des dernières années en raison de l'hétérogénéité des lésions qui est un facteur complexe pour les essais cliniques. Les moyens actuels de récupération fonctionnelle reposent essentiellement sur la réadaptation et les mécanismes de Plasticité Cérébrale. Ces derniers sont limités et 50% des patients sont lourdement. En conséquence, des stratégies basées d’une part sur l'ingénierie des tissus de cellules souches neurales pourraient ouvrir la voie à de nouvelles possibilités de récupération et entraîneraient une réduction importante du coût de la dépendance.
Aujourd’hui, les stratégies basées uniquement sur les cellules ont montré leurs limites : forte mortalité, faible pouvoir régénérant. RECOVER est un projet innovant visant à réaliser la réparation du cerveau dans un modèle préclinique de lésion cérébrale aiguë en développant une stratégie thérapeutique selon une approche combinée : 1/ à base cellulaire et 2/ à base de bio-implants 3D. Le projet se concentre sur le repeuplement de la zone lésionnelle. Afin de remplacer la matrice extracellulaire du tissu cérébral, nous avons élaboré un hydrogel synthétique innovant qui est apte à la culture cellulaire en 3D de cellules neuronales. Dans le but de reproduire les architectures du cortex cérébral, un matériau orienté sera utilisé pour guider les cultures de cellules neuronales en 3D. Une source innovante de cellules est proposée à partir de biopsies du tissu nerveux périphérique. Elle permettra la translation en clinique par greffe autologue. Les connexions tissulaires seront étudiées in vivo en longitudinal par optogénétique mise en œuvre dans l’IRM (Imagerie de Résonance Magnétique) au cours d’examens classiques d’IRM fonctionnelle et in-situ en fin d’expérimentation après sacrifice par analyse histopathologique et immunohistochimique des cerveaux greffés. Les examens comportementaux servant à l’évaluation de la récupération fonctionnelle motrice seront aussi des entrainements spécifiques de réhabilitation motrice garantissant la prise de la greffe.
Ce projet s'appuie sur la solide expertise des candidats sur trois thèmes différents et convergents : la thérapie cellulaire et l’évaluation fonctionnelle (ToNIC), les hydrogels (IRMCP) et les architectures 3D ou « scaffolds » (LAAS) ouvrant ainsi une fenêtre d'opportunité pour améliorer la recherche translationnelle sur les TC. Le dernier partenaire (LabHPEC/ENVT) possède l’expertise pour l’évaluation histopathologique du devenir des bioimplants cellularisés in situ ainsi que des études précliniques de sécurité précoces (biocompatibilité des matériaux, tolérance locale) des MTI dans un environnement règlementaire BPL.
Au-delà du TC, ce projet s'inscrit dans un programme de recherche plus vaste portant sur les troubles neurologiques consécutifs à des lésions cérébrales ou médullaires multifactorielles. En effet, notre stratégie de régénération cérébrale est applicable aux lésions médullaires, aux lésions cérébrales après un accident vasculaire cérébral, aux lésions découlant de maladies dégénératives.