Des scientifiques découvrent une nouvelle cible de traitement pour la dégénérescence du cartilage du genou de type arthrose

Il n’existe actuellement aucun remède contre l’arthrose, mais un groupe de scientifiques pense avoir découvert une méthode par laquelle une simple injection au genou pourrait potentiellement arrêter les effets de la maladie. Ces chercheurs ont montré qu’ils pouvaient cibler une voie protéique spécifique chez la souris, la mettre en surmultiplication et arrêter la dégénérescence du cartilage au fil du temps. S’appuyant sur cette découverte, ils ont pu montrer que le traitement des souris atteintes de dégénérescence du cartilage du genou induite par la chirurgie par la même voie via l’état de l’art de la nanomédecine pourrait réduire considérablement la dégénérescence du cartilage et la douleur au genou. Ces résultats ont été publiés dans Médecine translationnelle scientifique.

Notre laboratoire est l’un des rares au monde à étudier la signalisation du récepteur du facteur de croissance épidermique (EGFR) dans le cartilage et, depuis le début, nous avons constaté que le déficit ou l’inactivation de l’EGFR accélère la progression de l’arthrose chez la souris. Ainsi, nous avons proposé que son activation puisse être utilisée pour traiter l’arthrose, et dans cette étude, nous avons prouvé pour la première fois que la suractiver à l’intérieur du genou bloque la progression de l’arthrose. « 

Ling Qin, PhD, professeur agrégé de chirurgie orthopédique, Perelman School of Medicine, Université de Pennsylvanie

Qin a expliqué que les tests des autres laboratoires qui travaillent avec EGFR ont tiré des résultats «confus et controversés». Mais le laboratoire de Qin a toujours trouvé les liens entre l’arthrose et les déficiences en EGFR, qui formaient le fondement de leur hypothèse.

Les chercheurs ont comparé des souris typiques à celles qui avaient une molécule liée à l’EGFR, appelée ligand, qui était surexprimée dans les chondrocytes, les éléments constitutifs du cartilage. Cette surexpression entraîne la suractivation de la signalisation EGFR dans le cartilage du genou. Lors de leur examen, les souris avec HBEGF surexprimé (le ligand EGFR) se sont avérées avoir systématiquement un cartilage hypertrophié, ce qui signifie qu’il ne s’use pas comme les souris qui avaient une activité EGFR normale. De plus, lorsque ces souris vieillissaient jusqu’à l’âge adulte, leur cartilage était résistant à la dégénérescence et à d’autres caractéristiques de l’arthrose, même si le ménisque de leur genou était endommagé.

Pour prouver davantage que l’EGFR suractivé était la raison de la résilience des souris, les chercheurs ont découvert que les traitements au géfitinib, conçus pour bloquer la fonction EFGR, supprimaient la protection contre la dégénérescence du cartilage.

Avec toutes ces connaissances acquises, les chercheurs se sont tournés vers des solutions de traitement clinique potentielles. Dans une nouvelle série de tests, ils ont créé des nanothérapies en attachant un puissant ligand EGFR, transformant le facteur de croissance alpha, sur des nanoparticules synthétiques, à injecter à des souris qui avaient déjà des lésions cartilagineuses aux genoux.

« Les ligands EGFR libres ont une demi-vie courte et ne peuvent pas être retenus à l’intérieur d’une capsule articulaire en raison de leur petite taille », a expliqué Zhiliang Cheng, PhD, professeur agrégé de recherche à Penn Engineering et un autre des co-auteurs correspondants de l’article. . «Les nanoparticules aident à les protéger de la dégradation, à les restreindre dans l’articulation, à réduire la toxicité hors cible et à les transporter profondément à l’intérieur du cartilage dense pour atteindre les chondrocytes.

Lorsque des souris ont été injectées avec ces nanothérapies, les chercheurs ont constaté qu’elles ralentissaient la dégénérescence du cartilage et le durcissement des os, ainsi que la douleur au genou. Il n’y avait pas non plus d’effets secondaires majeurs observés chez les souris traitées.

« Alors que de nombreux aspects techniques de cette application doivent encore être élaborés, la capacité d’arrêter ou de ralentir le cours de l’arthrose avec une injection plutôt qu’une intervention chirurgicale changerait radicalement la façon dont nous nous sentons et fonctionnons à mesure que nous vieillissons et après une blessure », a déclaré l’un des co-auteurs de l’étude, Jaimo Ahn, MD, PhD, ancien membre du corps professoral de Penn Medicine, maintenant chef du service de traumatologie orthopédique et président associé de chirurgie orthopédique à l’Université du Michigan.

Le traitement est probablement dans un certain temps pour les patients humains, mais les nanoparticules utilisées ont déjà été testées cliniquement et jugées sûres, ce qui facilite la traduction rapide vers une utilisation clinique.

«Il existe un grand besoin médical non satisfait pour un médicament contre l’arthrose modifiant la maladie», a déclaré Qin. «À l’avenir, nous optimiserons la conception du médicament et le testerons sur de grands animaux avant de procéder à des essais cliniques. Nous espérons que nos recherches pourront conduire à un nouveau médicament qui améliorera la santé et le bien-être de plus de 27 millions de patients souffrant d’arthrose. aux Etats-Unis. »