Hydrogel : nouveau matériau bio-mimétique pour une cornée artificielle

Actuellement les cadavres constituent l'unique source de tissu pour les transplantations de cornée. Le taux de rejet de greffes est proche de 20% et 6 à 12 mois sont nécessaires au patient pour retrouver la vue. La plupart des prototypes de cornée artificielle mis au point jusqu'à présent ont montré de nombreux signes de rejet. Ces cornées artificielles ont en général des concentrations faibles en eau et des propriétés mécaniques peu adaptées au processus de greffe.

La cornée artificielle développée par le laboratoire du Dr Frank est composée de deux réseaux enchevêtrés d'hydrogelshydrogels, le premier composé de moléculesmolécules de polyéthylènepolyéthylène glycol et le deuxième d'acideacide polyacrylique. La première couche empoche l'accumulation de protéines en surface pour prévenir les inflammations, la deuxième est utilisée pour ses propriétés absorbantes.

Le matériaumatériau ainsi formé possède de nombreuses propriétés requises pour son utilisation en cornée artificielle:
- contenu en eau pouvant atteindre 80% et similaire à celui des tissus biologiques ;
- transparencetransparence ;
- résistancerésistance et élasticitéélasticité nécessaires pour le procédé chirurgical ;
- perméabilité au glucose, principal nutrimentnutriment de la cornée.

La cornée est constituée d'un disque avec un centre transparent entouré de petits pores. Ceux-ci permettent aux cellules de s'infiltrer dans la lentillelentille artificielle et de l'intégrer aux tissus qui l'entourent. Les cellules sécrètent le collagènecollagène qui permet de relier les tissus naturels et artificiels.

Ce travail de recherche a été financé par le programme Bio-X, depuis les études de preuve de concept jusqu'à la synthèse du matériau, la compréhension détaillée et l'amélioration des propriétés de l'hydrogel. Ce programme de financement de projets, de bourses d'études et de partage de matériel a été crée à Stanford pour soutenir, organiser et faciliter les recherches interdisciplinaires dans le domaine de la biologie et de la médecine.

L'équipe travaille en collaboration avec le GE Corporate Research Lab, l'Institut des Sciences des PolymèresPolymères de Dresden et l'Institut Max PlanckMax Planck de recherche sur les polymères à Mainz.

Quatre brevets ont été déposés sur les applicationsapplications oculairesoculaires de l'hydrogel. Les chercheurs conduisent actuellement des essais pré-cliniques de bio-compatibilitécompatibilité sur des modèles animaux.

Par Peggy Rematier