Une «colle» inspirée de la nature pour réparer les os fracturés La colle chirurgicale qui imite les adhésifs produits par les moules pour s'accrocher aux rochers pourrait bientôt remplacer les plaques, les clous et les fils pour réparer des os fracturés. Santé © Thinkstock Les organismes marins comme les moules produisent des colles capables de résister dans des environnements humides, turbulents qui leur permettent de s'accrocher fortement aux surfaces. Ils représentent donc une source importante d'inspiration en matière d'agents liants pour la chirurgie. Alors que les bioadhésifs d'inspiration marine sont actuellement utilisés pour des tissus mous (pour soigner des plaies, par exemple), ils ont besoin d'une mise au point supplémentaire pour des tissus durs comme les os. Le projet DIADOM (Marine inspired biosilica-filled hydrogels), financé par l'UE, a combiné un bioadhésif originaire des moules à de la silice marine pour stimuler la minéralisation et, par-là, la croissance des os. Les chercheurs ont commencé avec un hydrogel précédemment développé qui imite la colle produite par la moule bleue Mytilus edulis. Afin de combiner l'hydrogel avec la biosilice, ils ont utilisé des réactions chimiques inspirées de la nature qui lient les acides aminés pour former des protéines. Lorsque l'équipe a testé les propriétés mécaniques de l'hydrogel adhésif, ils ont découvert que les gels interliés avec la biosilice pourraient résister à des forces mécaniques plus grandes en comparaison aux hydrogels seuls. Par ailleurs, le système hydrogel-biosilice a gelé en moins de trois minutes, montrant ainsi qu'il peut coller des fragments d'os et fermer des plaies rapidement au cours d'une opération. Étant donné que DIADOM utilisait une silice naturelle provenant d'organismes marins, les chercheurs devaient garantir qu'elle n'était pas toxique pour les cellules humaines. La toxicité de la biosilice extraite des algues dans la rivière du Mississippi a été testée pour la première fois à l'aide de cellules murines. Par la suite, les chercheurs ont mis à l'essai le système de biosilice-hydrogel chez les souris pour voir s'il induisait l'inflammation, et vérifié son effet sur les organes des reins, de la rate et du foie. Après que les chercheurs aient confirmé que le système n'était pas toxique chez les souris, ils ont utilisé des cellules humaines pour observer la réponse cellulaire de l'os. Bien qu'ils n'aient découvert aucune preuve de toxicité, les cellules s'accrochaient mal à l'hydrogel et ne pouvaient pas tester plus avant le système. DIADOM a démontré les bénéfices importants de la colle inspirée de la nature pour former des liens forts os-à-os rapidement. Alors que ses applications biomédicales sont prometteuses, sa capacité à se lier aux surfaces et à contrecarrer les forces mécaniques nécessite une amélioration avant que les patients ne tirent profit de ce développement passionnant. Mots‑clés Os fracturés, colle chirurgicale, moules, organismes marins, bioadhésifs, biosilice, hydrogels
