Les stents métalliques pour les patients souffrant d’insuffisance coronaire destinés au musée de la chirurgie
Généralement fabriqués à base de toile métallique, les stents évitent à l’artère coronaire de se boucher à nouveau. Mais ils restent pour toujours dans l’artère et provoquent des effets redoutés à long terme comme la thrombose tardive de stent. Les échafaudages vasculaires biorésorbables (EVB) sont sur le point de remplacer les stents métalliques grâce à leurs excellents résultats cliniques. Le projet Bi-Stretch-4-Biomed, financé par l’UE, a répondu au besoin d’EVB plus fins et plus solides: «Au-delà du fait qu’ils gardent le vaisseau ouvert au cours des 6 premiers mois suivant l’intervention, les EVB laissent un vaisseau sanguin sain une fois que l’échafaudage s’est estompé, absorbé par le corps, environ 2-3 ans après l’intervention», explique la co-coordinatrice du projet, Fulvia Villani.
Avantages et inconvénients d’un nouveau matériau proposé
Bien que les poly-L-lactides (PLLA) aient été approuvés cliniquement pour la construction des EVB, ils présentent des problèmes pour le chirurgien. Pas aussi solide et rigide que les métaux, l’échafaudage est trois fois plus épais que les stents métalliques, compliquant la tâche des chirurgiens pour se déplacer dans les artères afin d’atteindre le site de la lésion. «Des échafaudages plus fins, visibles par imagerie radiographique pendant la chirurgie, faciliteraient l’adoption de la technologie et profiteraient à des milliers de patients dans le monde», explique Fulvia Villani. L’équipe de Bi-Stretch-4-Biomed a étudié un renforcement des PLLA à l’aide de nanotubes de bisulfure de tungstène (WS2) pour atteindre la résistance et l’opacité aux rayons X nécessaires.
Des résultats encourageants pour le nouveau nanocomposite
Pour développer des nanocomposites PLLA-WS2 adaptés à la nouvelle génération d’implants biomédicaux, les chercheurs ont testé le matériau contre d’importantes déformations, comme l’expansion des tubes ou l’étirement biaxial. Ils ont également fourni les paramètres des matériaux pour modéliser les propriétés mécaniques des nanocomposites PLLA-WS2. En parallèle, les chercheurs ont testé in vitro la biocompatibilité des nanotubes WS2 nus et des nanocomposites PLLA-WS2 comme matériau innovant pour une nouvelle génération d’EVB sûrs pour les implants. Les résultats indiquent que l’ajout de WS2 a renforcé la matrice polymère des PLLA. Plus important encore, une relativement petite quantité de WS2 (0,1 % de poids par rapport au PLLA) améliore considérablement la cristallisation orientée qui peut faciliter la production d’EVB présentant une meilleure résistance et un profil plus fin. Pour contrôler les changements morphologiques à un niveau moléculaire dans les tubes PLLA-WS2 (qui seront alors découpés au laser en échafaudages), Bi-Stretch-4-Biomed a développé un outil spécifiquement conçu pour imposer une déformation biaxiale aux tubes PLLA-WS2 qui reproduit l’étape de l’expansion des tubes dans la production des EVB. Des expériences ont été menées sur une source lumineuse synchrotronique au Laboratoire national d’Argonne, aux États-Unis. Les essais de cytotoxicité ont indiqué que les nanotubes WS2 et les nanocomposites PLLA-WS2 étaient bien tolérés in vitro par les cellules humaines sélectionnées, un résultat prometteur pour la sécurité de l’échafaudage PLLA-WS2.
Élément de surprise: l’engagement des personnes
Le projet a été soutenu financièrement dans le cadre du programme RISE (Research and Innovation Staff Exchange programme lancé par les actions Marie Skłodowska-Curie). Dans le cadre de RISE, tous les partenaires devaient se rendre sur les sites de leurs homologues: «Un soutien complet a été octroyé à chaque partenaire: de l’hébergement des visiteurs à la fourniture des outils nécessaires pour le développement d’activités de recherche communes, un geste qui a facilité les échanges», souligne Fulvia Villani. «La grande surprise n’était pas la mise en œuvre pratique du projet, mais était plutôt liée à la vie quotidienne des personnes concernées: elles devaient voyager entre les États-Unis et l’Europe pour de relativement longues périodes», explique Tiziana di Luccio, coordinatrice lors des 2 premières années du projet. Les deux coordinatrices s’accordent à dire que le réseautage consolidé a été un tremplin pour des collaborations avec des entreprises académiques et industrielles principalement actives dans le secteur biomédical. L’étape suivante sera d’orienter les connaissances vers une étude approfondie des tests in vivo du nouveau matériau et d’autres étapes de la production des EVB. Les partenaires surveillent de nouveaux appels pour financer la recherche.
Mots‑clés
Bi-Stretch-4-Biomed, PLLA, PLLA-WS2, stent, échafaudage vasculaire biorésorbable, EVB, implant
