Il se pourrait bien que nous soyons sur le point de franchir une nouvelle étape dans le domaine de l’ophtalmologie. Des chercheurs de l’Université d’Ottawa, en collaboration avec leurs partenaires, font la démonstration d’une technologie biomimétique capable de réparer et de régénérer la cornée endommagée d’un œil. Le secret de cette innovation ? Un biomatériau injectable activé par des impulsions de lumière bleue.
Imaginez une technologie qui pourrait réparer et régénérer sur place la cornée endommagée d’un œil, simplement en utilisant un biomatériau injectable activé par des impulsions de lumière bleue. Cette perspective n’est plus de la science-fiction. Elle est en train de devenir une réalité grâce à une équipe de chercheurs de l’Université d’Ottawa et leurs collaborateurs.
Les chercheurs, guidés par le principe du biomimétisme — l’innovation inspirée par la nature — ont démontré des résultats convaincants avec un nouveau matériau activé par la lumière. Ce dernier peut efficacement remodeler et épaissir le tissu cornéen endommagé, favorisant ainsi la guérison et la récupération.
Des dizaines de millions de personnes dans le monde souffrent de maladies cornéennes, et seulement une petite fraction d’entre elles sont éligibles pour une transplantation cornéenne. Cette nouvelle technologie pourrait donc changer la donne pour le traitement de ces maladies.
Le Dr Emilio Alarcon, professeur associé à la Faculté de médecine de l’Université d’Ottawa et chercheur au sein du groupe BioEngineering and Therapeutic Solutions (BEaTS), a précisé : « Notre technologie est une avancée majeure dans le domaine de la réparation cornéenne. Nous sommes confiants que cela pourrait devenir une solution pratique pour traiter les patients atteints de maladies qui affectent négativement la forme et la géométrie de la cornée, y compris le kératocône. »
Le fonctionnement du matériau biomimétique
La cornée est la surface protectrice et bombée de l’œil située devant l’iris et la pupille. Elle contrôle et dirige les rayons lumineux entrant dans l’œil et contribue à une vision claire. Les blessures ou les infections peuvent entraîner une cicatrisation de la cornée.
Le matériau créé par l’équipe de recherche est constitué de peptides courts et de polymères naturels appelés glycosaminoglycanes. Sous forme de liquide visqueux, ce matériau est injecté dans le tissu cornéen après la création d’une petite poche par voie chirurgicale. Lorsqu’il est exposé à des impulsions de lumière bleue de faible énergie, le gel hydrogel à base de peptides se solidifie et forme une structure 3D semblable à un tissu en quelques minutes.
Le Dr Alarcon explique que ce gel devient ensuite un matériau transparent aux propriétés similaires à celles mesurées dans les cornées de porc.
Expériences sur des modèles animaux
Des expériences in vivo sur un modèle de rat ont montré que l’hydrogel activé par la lumière pourrait épaissir les cornées sans effets secondaires. L’équipe de recherche, qui a utilisé une dose de lumière bleue beaucoup plus petite que celle utilisée dans d’autres études, a également testé la technologie avec succès sur un modèle de cornée de porc ex vivo. Des tests sur de grands modèles animaux seront nécessaires avant de passer à des essais cliniques sur l’homme.
Le Dr Alarcon, dont le laboratoire de l’uOttawa se concentre sur le développement de nouveaux matériaux à capacités régénératives pour le tissu du cœur, de la peau et de la cornée, a conclu : « Notre matériau a été conçu pour capter l’énergie de la lumière bleue et déclencher l’assemblage sur place du matériau en une structure semblable à une cornée. Nos données cumulatives indiquent que les matériaux sont non toxiques et restent en place pendant plusieurs semaines dans un modèle animal. Nous anticipons que notre matériau restera stable et non toxique dans les cornées humaines. »
« Nous avons dû concevoir chaque partie des composants impliqués dans la technologie, de la source lumineuse aux molécules utilisées dans l’étude. La technologie a été mise au point pour être cliniquement transposable, ce qui signifie que tous les composants doivent être conçus pour pouvoir être fabriqués en respectant des normes strictes de stérilité« .
En synthèse
Après sept années de recherche rigoureuse, cette technologie biomimétique pour la réparation de la cornée a prouvé son efficacité et sa sécurité lors des tests sur des modèles animaux. Bien que des tests supplémentaires soient nécessaires avant de passer aux essais cliniques sur l’homme, les chercheurs sont confiants quant à son potentiel pour transformer le traitement des maladies cornéennes.
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce que ce nouveau biomatériau développé par l’Université d’Ottawa ?
Il s’agit d’une substance qui peut être injectée dans la cornée pour réparer les dommages et favoriser la guérison. Ce biomatériau est activé par des impulsions de lumière bleue de faible intensité et peut former une structure 3D semblable à un tissu en quelques minutes.
Quelle est l’importance de cette découverte ?
Des millions de personnes dans le monde souffrent de maladies de la cornée et seulement une petite fraction d’entre elles sont éligibles à une greffe de cornée. Cette nouvelle technologie pourrait fournir une solution plus accessible et plus pratique pour traiter ces maladies.
Comment cette technologie a-t-elle été testée ?
La technologie a été testée dans des expériences in vivo sur des rats et dans des modèles de cornée de porc ex vivo. Les résultats ont montré que le biomatériau pouvait épaissir les cornées sans effets secondaires.
Quand cette technologie sera-t-elle disponible pour les patients ?
Bien que les résultats de la recherche soient prometteurs, des tests supplémentaires sur de grands modèles animaux sont nécessaires avant que des essais cliniques sur l’homme puissent avoir lieu. Il est donc difficile de donner une date précise à ce stade.
Qui sont les chercheurs impliqués dans cette découverte ?
L’équipe de recherche est dirigée par le Dr Emilio Alarcon, professeur associé à la Faculté de médecine de l’Université d’Ottawa. D’autres chercheurs clés comprennent le Dr Marcelo Muñoz et Aidan MacAdam de l’Université d’Ottawa, ainsi que le Dr May Griffith et le Dr Isabelle Brunette de l’Université de Montréal.
Légende illustration image principale : Une équipe de chercheurs de l’Université d’Ottawa et leurs collaborateurs ont révélé qu’un biomatériau injectable activé par des impulsions de lumière bleue de faible énergie présente un potentiel considérable pour la réparation sur place de la couche externe bombée de l’œil. Crédit : Faculté de médecine, Université d’Ottawa
