Les cellules souches en ingénierie des tissus ostéoarticulaires et vasculaires

Abstract

Les lésions tissulaires ou les pertes d’organes provoquent des changements structuraux et métaboliques qui peuvent être à l’origine de graves complications. L’ingénierie tissulaire (IT), dont l’objectif thérapeutique est de recréer, régénérer ou restaurer la fonction d’un tissu lésé, est la coalescence de trois éléments : un biomatériau d’origine synthétique ou biologique, dégradable ou non, des cellules réparatrices et des signaux (hypoxie, contraintes mécaniques, morphogènes, etc.). Le cartilage articulaire, l’os et les vaisseaux font partie des tissus pour lesquels l’IT s’est développée considérablement, de la recherche fondamentale jusqu’aux essais cliniques. Si les biomatériaux doivent présenter des propriétés différentes en fonction du tissu à régénérer, la composante cellulaire de l’IT est majoritairement représentée par les cellules souches, au premier rang desquelles les cellules souches mésenchymateuses adultes prélevées à partir de la moelle osseuse ou du tissu adipeux. Ces dernières années, des progrès ont été accomplis dans la compréhension des mécanismes biologiques qui régissent la différenciation des cellules souches et dans le développement de matériaux aux propriétés biologiques et physicochimiques contrôlées. Cependant, de nombreux verrous technologiques et réglementaires devront être levés avant que l’ingénierie tissulaire puisse passer du laboratoire à la clinique et entrer dans l’arsenal thérapeutique de la médecine régénératrice. Cette revue a pour objectif de souligner les progrès récents accomplis dans l’utilisation des cellules souches en ingénierie des tissus ostéoarticulaires et vasculaires.

Tissue damages or loss of organs often result in structural and metabolic changes that can cause serious complications. The therapeutic objective of tissue engineering (TE) is to recreate, regenerate or restore function of damaged tissue. TE is based on the coalescence of three components: a scaffold or matrix from natural or synthetic origin biodegradable or not, reparative cells and signals (hypoxia, mechanical stress, morphogens…). Articular cartilage, bone and blood vessels are tissues for which TE has progressed significantly, from basic research to clinical trials. If biomaterials must exhibit different properties depending on the tissue to regenerate, the cellular component of TE is mostly represented by stem cells notably adult mesenchymal stem cells harvested from bone marrow or adipose tissue. In recent years, progress has been made in our understanding of the biological mechanisms that govern stem cell differentiation and in the development of materials with controlled physicochemical and biological properties. However, many technological barriers and regulations concerns have to be overcome before tissue engineering enters into the therapeutic arsenal of regenerative medicine. This review aims at highlighting the progress in the use of stem cells for engineering osteoarticular and vascular tissues.