Le concentré d'aspiration de moelle osseuse (BMAC) est un traitement courant pour les blessures articulaires.
La thérapie invasive consiste à extraire la moelle osseuse, souvent de la hanche, et à la concentrer pour préserver les cellules souches et les facteurs de croissance, qui contribuent à favoriser la cicatrisation des plaies et la régénération des tissus. Le mélange concentré est ensuite injecté dans le site de la blessure pour accélérer la réparation des tissus et réduire l'inflammation. BMAC peut être utilisé seul ou en conjonction avec une intervention chirurgicale pour réparer les déchirures du LCA, du MCL et du ménisque, ainsi que d'autres blessures.
On sait que le BMAC possède des propriétés thérapeutiques qui semblent efficaces. Mais ce qui est exactement injecté n’est pas toujours compris. Nous essayons de découvrir ce qu’il y a dans la boîte noire. »
Colin Herna, doctorant, Université Lehigh
Herna est l'auteur principal d'un article récent publié dans ACS Oméga détaillant comment lui et son équipe ont identifié des différences mesurables dans la composition de la moelle osseuse extraite de la hanche par rapport à l'épaule.
La moelle osseuse est généralement prélevée sur la crête iliaque de la hanche (la crête supérieure incurvée de l'os pelvien), qui fournit de grands volumes de moelle. En théorie, dit Herna, cela signifie qu’il contient plus de cellules souches et donne des résultats anecdotiquement meilleurs. Pour certaines blessures, telles que les déchirures de la coiffe des rotateurs, les chirurgiens peuvent prélever la moelle de la tête humérale de l'épaule (l'extrémité en forme de boule de l'os du haut du bras faisant partie de l'articulation de l'épaule), évitant ainsi une deuxième procédure invasive. Herna a entrepris de déterminer si la moelle de l'épaule était comparable à la moelle de la hanche.
À l’aide d’échantillons provenant des deux sites, Herna a appliqué deux modèles d’apprentissage automatique pour évaluer la pertinence de 109 protéines uniques. Il a ensuite comparé les points où les résultats des modèles se chevauchaient.
« Nous avons identifié six protéines qui pourraient aider à distinguer les deux sites d'extraction », explique-t-il. « En d'autres termes, la moelle de la hanche et de l'épaule partage bon nombre des mêmes ingrédients, mais pas dans les mêmes proportions. »
La différence peut provenir des microenvironnements uniques des os individuels. Une telle variabilité est importante car les protéines et les facteurs de croissance peuvent influencer de manière significative la guérison, même en quantités infimes.
Herna pense que le processus que lui et son équipe ont développé aidera à guider d’autres chercheurs.
« À l'heure actuelle, l'extraction du BMAC n'est pas standardisée : différents kits suivent des protocoles différents », explique Herna. « Cette variabilité entraîne des différences dans les concentrations de cellules souches et de protéines. Avec cette approche d'apprentissage automatique, nous avons créé un cadre que les professionnels de la santé peuvent utiliser pour étudier le BMAC ou d'autres tissus biologiques. »
À l’avenir, cette recherche pourrait approfondir la compréhension du BMAC et permettre aux médecins d’adapter les traitements, en choisissant les sites d’extraction en fonction des protéines les plus susceptibles de bénéficier à chaque patient. Combinée à de futures recherches sur les facteurs démographiques, tels que l’âge, le sexe et le mode de vie, elle pourrait rapprocher la médecine régénérative des soins personnalisés.
Pour Herna, qui espère terminer son doctorat en décembre et poursuivre des recherches quantitatives, l’aspect science des données du projet était particulièrement motivant.
« Il y a tellement d'informations disponibles », dit-il. « Avoir les compétences nécessaires pour prendre des décisions éclairées sur la base de ces données est précieux dans de nombreux domaines de recherche. »
