Sceller les fistules plus efficacement avec un bioadhésif à base de protéines de moules non miscibles à l’eau

Une équipe de recherche coréenne a récemment mis au point une méthode innovante de traitement de la fistule vésico-vaginale utilisant la protéine adhésive de moule (MAP) qui peut efficacement sceller les fistules dans les organes même lorsqu’elles sont exposées à l’urine.

Le professeur Hyung Joon Cha, le Dr Hyo Jeong Kim (actuellement à l’Institut coréen de recherche sur la technologie chimique) et le Dr Tae Yoon Park du Département de génie chimique de POSTECH avec le professeur Seok Ho Kang du Département d’urologie de l’École de médecine de l’Université de Corée et Le professeur Jong Hyun Pyun du département d’urologie de l’hôpital Kangbuk Samsung a ensemble amélioré l’adhésif sous-marin à l’aide de protéines de moules et l’a appliqué à un modèle de porc simulant une fistule vésico-vaginale. En conséquence, il a été confirmé que la fistule était scellée beaucoup plus rapidement et plus efficacement que la méthode de traitement conventionnelle qui utilise des sutures, et son efficacité de traitement s’est avérée supérieure.

La fistule fait référence à une ouverture anormale entre les organes constituée de deux espaces, tels que des vaisseaux sanguins ou des intestins. Parmi eux, la vessie est en contact avec divers organes tels que l’intestin, l’utérus et le vagin dans la cavité abdominale et une fistule provoque ici des fuites urinaires pouvant induire des complications graves telles que l’incontinence fécale ou l’inflammation de la vessie. Cela nuit non seulement à la qualité de vie des patients, mais les fistules féminines sont stigmatisées dans de nombreux pays en développement, affectant les droits humains et la dignité des femmes.

Actuellement, une méthode de suture physique est généralement utilisée pour traiter les fistules vésico-vaginales. Cependant, cette technique présente de multiples limitations car les chirurgies sont difficiles et la contraction et l’expansion répétées de la vessie endommagent le tissu, ce qui entraîne un retard de cicatrisation de la plaie.

Pour cela, l’équipe de recherche conjointe POSTECH-Université de Corée a développé une formulation en 2016 qui utilise la propriété de séparation de phase des protéines adhésives de moules pour développer un bioadhésif non miscible à l’eau qui ne se dissout pas dans les fluides corporels comme le sang ou l’urine et présente une excellente adhérence sous l’eau. En allant plus loin, les chercheurs ont mené des expériences sur un modèle de porc avec une fistule vésico-vaginale avec un bioadhésif amélioré non miscible à l’eau pour des applications pratiques dans la pratique clinique.

L’équipe de recherche conjointe a utilisé une formulation de séparation de phase liquide-liquide avec thixotropie pour développer l’adhésif afin que l’adhésif liquide à haute viscosité puisse être administré avec précision dans la zone de la fistule via une fine seringue. De plus, une fois la fistule scellée, elle est conçue de sorte qu’elle ne s’écoule pas ou ne tombe pas de la fistule.

Les chercheurs ont confirmé qu’en maximisant la concentration de catéchol – qui agit comme une fonctionnalité importante dans l’adhésion sous-marine – la stabilité de l’adhérence est encore accrue en présence de fluides corporels. Il a également été confirmé que la force de fermeture de la fistule continuait d’être maintenue dans la vessie, un organe qui se contracte et se dilate à plusieurs reprises, grâce à la propriété flexible d’un adhésif à base de protéines, et l’adhésif protéique se biodégrade et la fistule se régénère naturellement.

En l’absence de réponse immunitaire ou d’inflammation observée autour de la fistule scellée, de faible difficulté chirurgicale et d’un accès facile à de grandes quantités de matériaux, l’adhésif devrait être largement utilisé dans les pays en développement avec des installations médicales médiocres. Le bioadhésif à base de protéines de moules non miscibles à l’eau (imWIMBA) a subi un transfert de technologie à Nature Gluetech Co., Ltd. et est actuellement en cours de commercialisation.

Nous avons confirmé la protéine adhésive de moule – une technologie originaire de Corée – comme une méthode efficace de traitement de la fistule vésico-vaginale en l’appliquant à une fistule vésico-vaginale réelle d’un grand modèle animal. Il devrait être appliqué avec succès aux fistules et aux perforations dans d’autres environnements similaires. « 

Professeur Hyung Joon Cha, POSTECH

«La fistule vésico-vaginale est un trouble difficile à traiter et qui a un impact significatif sur la qualité de vie du patient», a fait remarquer le professeur Seokho Kang de l’Université de Corée. « Nous nous attendons à ce que la méthode de traitement nouvellement développée soit applicable aux méthodes chirurgicales mini-invasives telles que la chirurgie robotique et la chirurgie endoscopique, ainsi qu’aux chirurgies ouvertes à l’avenir, en raison de son excellente immiscibilité à l’eau et de son adhérence sous l’eau. »

Les résultats de la recherche ont été récemment publiés dans Acta Biomaterialia, une revue internationale sur les biomatériaux. La recherche a été soutenue par l’Institut coréen de développement de l’industrie de la santé, financé par le ministère de la Santé et du Bien-être de Corée, le programme de développement des technologies de base industrielles financé par le ministère du Commerce, de l’Industrie et de l’Énergie de Corée, et dans le cadre du programme stratégique de POSCO.