Dans les annales de la chirurgie de l’épaule, le quart-arrière de la NFL Drew Brees est une anomalie. En 2005, Brees a été taclé et le tendon de la coiffe des rotateurs de son épaule de lancement a été gravement déchiré, une blessure potentiellement mortelle. Mais après une intervention chirurgicale et une cure de désintoxication, Brees est revenu la saison suivante, a mené son équipe aux séries éliminatoires et a remporté le Super Bowl 2010.
Malheureusement, les réparations de la coiffe des rotateurs ne se passent pas toujours aussi bien, surtout chez les personnes âgées, le groupe d’âge le plus susceptible de subir ces blessures. Le taux d’échec de cette chirurgie varie de 20 % chez les patients plus jeunes présentant des déchirures mineures à 94 % chez les patients plus âgés présentant des déchirures majeures.
« Nous réparons les déchirures de la coiffe des rotateurs à l’aide d’une technologie vieille de 3 000 ans », explique Stavros Thomopoulos, PhD, ingénieur biomédical au département de chirurgie orthopédique du Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons.
« Les Égyptiens ont inventé la suture pour réparer les tissus déchirés. C’est fondamentalement ce que nous faisons encore aujourd’hui », explique Thomopoulos. « Nous attachons le tendon déchiré à l’os, attendons que les mécanismes de guérison naturels du corps se déclenchent et espérons le meilleur. Parfois, cela fonctionne et parfois non. »
La raison pour laquelle la chirurgie de la coiffe des rotateurs échoue si souvent est liée à une structure appelée enthèse, une couche de tissu solide mais aussi fine que du papier qui relie le tendon à l’os. Une fois qu’un tendon déchiré est saisi avec des sutures et ancré à l’os, l’enthèse ne se régénère pas.
Sans enthèse fonctionnelle, la réparation chirurgicale est mécaniquement plus faible que l’originale et sujette à une seconde déchirure.
« J’ai pensé, pourquoi ne pas revenir à la biologie du développement et apprendre comment le corps construit l’enthèse à partir de zéro ? Une fois que nous savons cela, nous pouvons appliquer les leçons pour régénérer l’enthèse après une blessure », explique Thomopoulos.
Thomopoulos a précédemment découvert que les cellules d’enthèse proviennent d’un ancêtre commun : les cellules Gli1+. En théorie, l’ajout de cellules Gli1+ à la réparation pourrait régénérer l’enthèse après chirurgie de la coiffe des rotateurs et renforcer la connexion.
Dans un premier pas vers une telle thérapie, les derniers travaux de Thomopoulos, publiés ce mois-ci, montrent que la transplantation de cellules Gli1+ chez des souris atteintes de lésions de la coiffe des rotateurs favorise la cicatrisation de l’enthèse. « Jusqu’à présent, nous n’avons montré cela que dans un modèle de souris idéalisé, mais c’est un début prometteur », dit-il.
Pour transformer les cellules Gli1+ en thérapie, il faudra connaître les conditions environnementales et les signaux moléculaires dont les cellules ont besoin pour créer toutes les parties de l’enthèse.
Dans l’étude, Thomopoulos a commencé à découvrir ces exigences, en utilisant le séquençage d’ARN unicellulaire pour déterminer comment les cellules progénitrices Gli1 + donnent naissance aux différentes cellules de l’enthèse et aux molécules régulatrices qui orchestrent le développement de chaque type.
« Il reste encore beaucoup de travail à faire avant de pouvoir passer aux essais cliniques », ajoute Thomopoulos. « Par exemple, nous devrons trouver une bonne source de cellules Gli1+. Les personnes âgées n’ont plus beaucoup de ces cellules, nous devrons donc trouver un moyen de les générer en laboratoire. Nous aurons également besoin pour affiner nos méthodes de livraison afin d’acheminer les cellules au bon endroit. »
En cas de succès, cette approche biologique pourrait également être utilisée pour renforcer d’autres réparations qui nécessitent la guérison du tendon à l’os, y compris les reconstructions du LCA, et pour empêcher la rupture des tendons affaiblis en premier lieu.
« Je pense que les produits biologiques sont l’avenir de la chirurgie orthopédique », déclare Thomopoulos, « mais nous avons encore besoin d’années de recherche fondamentale pour réaliser pleinement le potentiel. »
