Le plasma et le monoxyde de carbone, alliés pour des applications médicales – MediCO-Plasma

Les plaies chroniques sont aujourd’hui un problème de santé majeur. En France, 3% de la population en souffre. Elles demandent des mois voire des années avant de se refermer, et représentent un véritable handicap dans la vie de tous les jours. Elles touchent principalement les personnes âgées, les diabétiques et les personnes obèses, et en Europe de l’Ouest, le nombre de personnes de ces trois catégories ne cesse d’augmenter. Une plaie devient souvent chronique à cause d’une inflammation chronique. Lorsque le niveau des médiateurs inflammatoires est trop élevé, un déséquilibre se produit entre les divers facteurs biologiques, ce qui induit une détérioration dans la structuration et la reconstruction des nouveaux tissus. La cicatrisation de la plaie est alors ralentie, et elle est davantage exposée aux bactéries, pouvant amener à une infection. L’infection induit une réponse inflammatoire, et amplifie le déséquilibre entre les facteurs biologiques, ce qui renforce l’aspect chronique. Il est donc vital de développer de nouvelles méthodes pour réduire l’inflammation. Le monoxyde de carbone (CO) est anti-inflammatoire et a un rôle clé dans la cicatrisation. Or actuellement, délivrer du CO dans des conditions sécurisées pour la cicatrisation de plaie reste compliquée.
MediCO-Plasma propose une stratégie à contre-courant, où l’idée est de développer un nouvel outil sur la prévention de plaies chroniques qui permettra d’éviter l’inflammation chronique et tous les problèmes afférents. L’originalité réside dans l’utilisation des plasmas, un gaz ionisé, pour produire du CO localement. Les plasmas hors équilibre ont la capacité de générer diverses espèces réactives en produisant un champ électrique, des radiations et des particules chargées, tout en ayant une température proche de la température ambiante, permettant ainsi au plasma d’interagir avec le vivant sans le brûler. Ce type de plasma a la capacité de diminuer significativement la charge bactérienne pour une grande variété de bactéries dont des souches ultrarésistantes, et d’améliorer la cicatrisation. MediCO-Plasma a l’ambition d’utiliser de tels plasmas pour produire du CO à partir du CO2 afin de combiner les effets positifs du plasma et du CO. Ce traitement aura un rôle dans toutes les étapes de la cicatrisation, combinant en un seul outil plusieurs traitements : la décontamination sera assurée par le plasma, la régulation de l’inflammation par le CO, et la vasodilatation et la formation des nouveaux vaisseaux sanguins, assurant l’apport en nutriment et en oxygène, sera assuré conjointement par le plasma et le CO.
Pour relever ce défi, ce projet multidisciplinaire de 4 ans est divisé en 4 tâches :
WP1 | Construction de la source CO la plus prometteuse pour la prévention de plaie chronique à partir d’une technologie plasma, et adaptation de cette source pour une utilisation médicale.
WP2 | Etude de la chimie du plasma en phase gazeuse afin d’en déduire les principaux mécanismes de production du CO.
WP3 | Etude de la chimie du plasma en interaction avec un liquide afin d’en déduire les principaux mécanismes de production du CO.
WP4 | Détermination du rôle du CO produit par le plasma sur la cicatrisation en étudiant le traitement plasma in vitro sur des cellules de peau, et in vivo sur des souris blessées.
L’aboutissement de MediCO-Plasma permettra de développer un prototype portable, efficace et à faible coût pour la prévention de plaies chroniques. Les infirmières ou médecins pourront ainsi le transporter pour traiter les patients chez eux. Un tel outil améliora donc la qualité de vie des personnes susceptibles d’avoir des plaies chroniques, et diminuera le nombre de médicaments qu’ils ont besoin de prendre. Par ailleurs, un tel outil pourra également être utile pour traiter d’autres types de plaies, comme des morsures ou des brûlures.