Les CSM pour réparer le cartilage dans l’arthrose :  rêve ou  réalité de la prochaine décennie ?

Les cellules souches mésenchymateuses ou stromales dites CSM ont été découvertes en 1973 par Friedenstein dans la moelle osseuse. Elles assurent notamment la synthèse de la matrice extracellulaire mais interviennent aussi dans l’immunosuppression, l’inflammation et la cicatrisation. Ce sont des cellules multipotentes persistant chez l’homme adulte. Caplan a montré en 1991 qu’elles étaient capables dans de bonnes conditions de produire les cellules qui forment les os, le tissu adipeux mais aussi celles du cartilage : les chondrocytes qui sont réputés très difficiles à se multiplier.  Ces CSM se trouvent dans la moelle osseuse formant à peine le millième des cellules qui y sont  présentes et le centième des cellules mononuclées.

  La difficulté actuelle est d’isoler cette fraction minuscule de cellules qui peuvent s’auto-renouveler mais aussi se différencier en os ou en cartilage.

 Les premiers travaux ont porté sur la fabrication d’ostéoblastes pour les réparations de pertes osseuses localisées. Mais il existe aussi des travaux sur la réparation du cartilage  notamment dans les plaies traumatiques de ce tissu ou au cours de l’arthrose, l’idée étant d’injecter dans une articulation abimée ces CSM  qui  devraient venir combler les trous, fissures et fentes cartilagineuses puis initier la fabrication de chondrocytes à partir de signaux qu’elles émettent.  Cependant la réalité est loin de cette vision idéale car ces cellules sont rapidement détruites quand elles sont extraites de leur milieu d’origine. Elles demandent habituellement pour survivre et se développer une structure tridimensionnelle identique à celle qu’elles synthétisent, qu’elles trouvent ainsi dans la moelle et dans laquelle elles peuvent s’accrocher.

 Ces remarques débouchent sur deux concepts d’utilisation des CSM :  

• cellules souches injectées après récupération depuis la moelle osseuse ou le tissu graisseux par séparation cellulaire et centrifugation.
• implantation dans les lésions à traiter d’un biomatériau associant des cellules mises en survie et leur support.

Quelle que soit le moyen, ces CSM  doivent se différencier en chondrocytes par contact intercellulaire et sous l’effet de cytokines comme le TGF β pour fabriquer du cartilage.  Le même Caplan l’a réalisé il y a plus de 15 ans en implantant dans une lésion d’arthrose d’un genou animal des CSM fixées sur une matrice de collagène. Il a obtenu un comblement du defect par un nouveau tissu cartilagineux.

La méthode la moins invasive reste cependant l’injection intra articulaire de CSM autologues. De nombreux travaux ont été réalisés chez l’animal, dont le rat après réalisation d’une arthrose expérimentale, mais aussi chez le lapin après méniscectomie et section d’un ligament croisé. Dans chaque expérience un bénéfice local a été noté amenant une diminution du score d’arthrose chez les animaux traités. Les CSM injectées ont pu être retrouvées de nombreux mois après leur injection dans les articulations. De gros animaux ont bénéficié de cette technique avec un bon résultat.

La possibilité démontrée de l’utilisation sans conséquences de cellules mésenchymateuses dérivées des adipocytes a rendu beaucoup plus simple le passage des expérimentations de l’animal à l’homme puisqu’une simple liposuccion permet la récupération de CSM de type ADSC qui peuvent alors être utilisées. Cela évite la ponction ou la biopsie de moelle plus agressive.

Etat actuel des CSM en France

• Aujourd’hui une expérimentation ouverte en Avril 2012 est en cours en France à Montpellier sous le contrôle du Professeur Christian JORGENSEN et la tutelle de l’INSERM. Elle utilise les injections intra articulaires. Cette étude « ADIPOA » de phase I sera clôturée en Avril 2014. Si les résultats ne sont donc pas connus, on sait déjà que la tolérance locale semble excellente.
• Une autre étude est ouverte depuis 2010 à Marseille sous l’autorité du Docteur M. Assor. Elle devrait se terminer en Décembre 2014. Elle utilise une méthode d’implantation de cellules souches inclues dans un biomatériau résorbable. Le geste est plus invasif et se fait sous arthroscopie.

Ces 2 études ont reçu l’accord de AFSSAPS puis de l’ANSM et des comités de Protection des Personnes.

A suivre !