L’utilisation à long terme de dispositifs médicaux électroniques implantables, tels que les stimulateurs cardiaques et les implants cochléaires, est entravée par la réaction du corps aux corps étrangers. Maintenant, dans une étude sur des souris, une équipe dirigée par des scientifiques de l’Université de Cambridge a montré que cette réaction peut être considérablement réduite en incorporant un médicament anti-inflammatoire dans le revêtement de silicone autour de l’implant.
Les dispositifs médicaux électroniques implantables sont déjà largement utilisés pour un certain nombre d’applications, mais ils offrent également la perspective de transformer le traitement des affections réfractaires, telles que l’utilisation de stimulateurs électriques neuronaux pour les patients atteints de lésions médullaires.
Il y a cependant un problème majeur : notre corps reconnaît, attaque et entoure ces implants d’une capsule dense et « protectrice » de tissu cicatriciel qui empêche la stimulation électrique d’atteindre le système nerveux.
Cette soi-disant «réaction à corps étranger» est provoquée par une réaction inflammatoire contre l’implant. Tout d’abord, les cellules immunitaires appelées macrophages attaquent et tentent de détruire l’appareil. Ensuite, une réponse à plus long terme se déclenche, à nouveau coordonnée par les macrophages, ce qui conduit à la formation d’une capsule riche en collagène pour la séparer des tissus environnants. Cette réponse persiste ensuite jusqu’à ce que l’implant soit retiré du corps.
Les mécanismes par lesquels la réaction à corps étranger se produit sont mal compris, ce qui signifie qu’il n’existe pas de méthodes efficaces pour la prévenir sans interférer avec les mécanismes de réparation des tissus, par exemple après une lésion nerveuse.
La réaction à corps étranger est actuellement une complication inévitable de l’implantation et est l’une des principales causes d’échec de l’implant. À l’heure actuelle, la seule façon dont nous disposons pour la prévenir est d’utiliser des anti-inflammatoires à large spectre comme la dexaméthasone. Mais ceux-ci sont problématiques – ils peuvent arrêter la cicatrisation, mais ils arrêtent également la réparation. »
Dr Damiano Barone, premier auteur, Département des neurosciences cliniques, Université de Cambridge
Dans une étude publiée aujourd’hui dans le Actes de l’Académie nationale des sciences (PNAS), des scientifiques ont implanté un appareil électrique chez des souris pour compenser les lésions du nerf sciatique et ont comparé la réponse dans les tissus environnants à celle de souris n’ayant pas reçu d’implant. En plus d’utiliser des souris normales, les chercheurs ont utilisé des souris dont les gènes contrôlant la réponse inflammatoire avaient été « assommés », empêchant une réponse.
Cela a permis à l’équipe de voir comment la réponse inflammatoire du corps a généré la réaction du corps étranger et quels gènes étaient impliqués. À son tour, cela a montré qu’une molécule particulière connue sous le nom de NLRP3 joue un rôle clé.
Les chercheurs ont ensuite ajouté une petite molécule connue sous le nom de MCC950 au revêtement de l’appareil et ont testé son effet sur les souris. Il a déjà été démontré que MCC950 inhibe l’activité de NLRP3. Ils ont constaté que cela empêchait la réaction du corps étranger sans affecter la régénération des tissus. Cela contraste avec le traitement à la dexaméthasone, qui prévient la réaction à corps étranger mais bloque également la régénération nerveuse.
Les inhibiteurs de NLRP3 sont en cours de développement pour un certain nombre d’applications cliniques, notamment les maladies inflammatoires, le cancer, la septicémie, la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson. Ils sont déjà testés dans des essais cliniques pour certaines conditions.
Le co-auteur principal, le professeur Clare Bryant du département de médecine de l’Université de Cambridge, a déclaré: « Il y a beaucoup d’enthousiasme autour de cette nouvelle classe de médicaments anti-inflammatoires. Une fois qu’ils ont subi des essais cliniques et qu’il a été démontré qu’ils sont sûrs pour utilisation, nous devrions être en bonne position pour les intégrer dans la prochaine génération de dispositifs implantables.
« Combiner ces médicaments avec différents matériaux et des revêtements plus souples pour les appareils pourrait transformer la vie des personnes qui ont besoin d’implants à long terme pour surmonter une invalidité ou une maladie grave. En particulier, cela pourrait faire une énorme différence pour les neuroprothèses – des prothèses qui se connectent au système nerveux – là où la technologie existe, mais la cicatrisation n’a pas encore rendu leur utilisation généralisée viable. »
La recherche a été soutenue par le Medical Research Council et Wellcome.
