Une greffe peut être un dispositif salvateur pour les maladies coronariennes, qui restent la principale cause de décès chez les hommes et les femmes aux États-Unis. Cependant, aux petits diamètres – ; comme l’artère coronaire dans le cœur – ; les taux d’échec de greffe à long terme sont souvent supérieurs à 40 %.
Une cause majeure d’échec de greffe dans le pontage aortocoronarien est l’inadéquation de la conformité entre la greffe et le vaisseau natif, ce qui peut entraîner une accumulation de cellules et des blocages.
Une équipe de recherche multidisciplinaire de la Swanson School of Engineering de l’Université de Pittsburgh cherche à améliorer la fonctionnalité à long terme des greffes et a récemment reçu un prix de 2 664 522 $ des National Institutes of Health pour son travail.
Le but de ce projet n’est pas de réaliser une greffe vasculaire conforme ; nous l’avons déjà fait. Nous visons à fabriquer une greffe vasculaire issue de l’ingénierie tissulaire de petit diamètre entièrement biodégradable (TEVG) et garde le conforme au fur et à mesure qu’il se dégrade et se remodèle. »
Jonathan Vande Geest, professeur de bioingénierie à Pitt et chercheur principal du projet
Vande Geest utilise les outils informatiques de son laboratoire pour développer des TEVG qui sont affinés pour correspondre à la cible implantée ; cependant, ce développement ne répond qu’à l’un des défis associés à ces appareils. Les TEVG sont souvent rejetés par l’organisme car ils ne ressemblent pas à une artère native, ce qui est l’obstacle auquel l’équipe de recherche s’attaquera dans ce projet.
« La partie intéressante d’une greffe biodégradable est que vous permettez à l’hôte de diriger le processus de remodelage », a expliqué Vande Geest. « Nous allons optimiser le TEVG avant son implantation, mais nous voulons que l’hôte l’intègre et le remodèle et, ainsi, améliore ses performances fonctionnelles à long terme.
Pour aider la greffe à travers ce processus, les chercheurs utiliseront l’administration contrôlée de médicaments et l’expertise de Steven Little, professeur doté William Kepler Whiteford et directeur du département de génie chimique et pétrolier de Pitt.
« Nous utiliserons un facteur de croissance qui favorise l’infiltration cellulaire au début du processus et le dépôt de la matrice plus tard au fur et à mesure qu’il se dégrade », a déclaré Little. « Nous pensons que cela stabilisera la greffe et la maintiendra conforme tout au long du processus de remodelage d’une artère saine et native. »
L’équipe étudiera le rythme du remodelage pour déterminer quand modifier la quantité de facteur de croissance de faibles à fortes concentrations. Finalement, l’ensemble du greffon devra être remplacé par une matrice extracellulaire native (ECM), qui est un réseau de matériaux qui fournit un soutien structurel essentiel et initie également des signaux biochimiques et biomécaniques pour le développement fonctionnel des tissus. Maintenir la stabilité de l’ECM est la clé du processus car les complications avec ce composant peuvent entraîner l’échec de la greffe.
Si cette étude aboutit, le groupe espère mener des essais cliniques chez l’homme.
« Notre équipe de recherche rassemble des experts en ingénierie tissulaire, en administration de médicaments, en hémocompatibilité des dispositifs et en traduisabilité clinique », a déclaré Vande Geest. « Nous pensons que la nature interdisciplinaire et la diversité des expertises au sein de notre équipe permettront de relever plus efficacement ces défis complexes et fourniront des résultats prometteurs pour améliorer la longévité des greffes. »
