Conception d'hydrogels injectables à base d'un exopolysaccharide marin pour l'ingénierie ostéo-articulaire – SmartIEs

Approche théorique

1-Dynamique moléculaire - Etablissement d’interactions pNIPAM-pNIPAM < LSCT

2-Simulation Monte Carlo - Formation d’un réseau infini

Approche expérimentale

1-FI-AF4-MALS-dRI - Densité de greffage - Poids moléculaire - Conformation

2-RMN - Confirmation de la liaison covalente EPS/pNIPAM

3-DLS - Confirmation du caractère thermosensible de l’EPS greffé

4-AFM - Changement de morphologie de l’EPS greffé < LCST >

Projet en cours

Premiers résultats sur l'élaboration d’hydrogels thermosensibles injectables à base d’exopolysaccharides marins pour l’ingénierie tissulaire (Thèse et article d'Arnaud Fillaudeau en 2023).

Cette première partie du travail avait ainsi pour objectif la conception d’hydrogels thermosensibles injectables à base d’EPS GAG-mimétiques marins pour l’ingénierie tissulaire. Cette première étude peut se décomposer en deux parties, une première visant à fonctionnaliser l’EPS par un polymère thermosensible, le poly(N-isopropylacrylamide) (pNIPAM), puis à caractériser les propriétés physico-chimiques des polymères greffés, EPS-pNIPAM, par de nombreuses techniques complémentaires. La seconde partie portait sur l’étude des propriétés mécaniques des hydrogels d’EPS-pNIPAM obtenus ainsi que sur leur cytocompatibilité à travers des tests de viabilité avec des cellules modèles.

Projet en cours

Les lésions du cartilage articulaire constituent encore un défi clinique. Les traitements chirurgicaux actuels, dont les thérapies cellulaires, permettent seulement une récupération partielle de la fonction articulaire.
Ce projet a pour but d’explorer une stratégie acellulaire par la conception d’un hydrogel innovant pour recruter les cellules progénitrices et stimuler leur différenciation vers une lignée cellulaire appropriée pour régénérer à la fois le cartilage et l’os sous-chondral. Dans ce contexte, le nouvel hydrogel injectable à base d’un exopolysaccharide bactérien marin doté des propriétés glycosaminoglycane-mimétiques sera développé. L’efficacité de cet hydrogel, enrichi avec des microparticules contenant des facteurs de croissance pour réparer les défauts ostéo-articulaires sera évaluée lors d’essais précliniques.
Ce projet constitue une étape importante dans le traitement des lésions cartilagineuses et ouvrira une nouvelle voie pour des essais cliniques futurs.