Un protocole précurseur de la réalisation d’une greffe de cartilage chez le cheval à l’étude

L’ingénierie du cartilage (IC) représente chez l’homme et le cheval une nouvelle stratégie pour le traitement des dommages dus à l’arthrose ou aux traumatismes. En raison de la faible capacité de réparation intrinsèque du cartilage par les chondrocytes, les affections locomotrices constituent la première cause de baisse de performances et d’arrêt prématuré de la carrière du cheval sportif. Notre étude tente de développer l’IC en clinique vétérinaire en utilisant les connaissances initialement développées chez l’homme. Les cellules souches mésenchymateuses (CSM) de moelle osseuse (MO) et de sang de cordon ombilical (SCO) se révèlent des candidates prometteuses pour générer un substitut néocartilagineux car elles possèdent des potentiels prolifératif et de différenciation chondrocytaire importants.

Méthodologie

Après isolement des CSM de MO et de SCO, les cellules ont été multipliées puis, afin de produire du cartilage de nature hyaline, cultivées dans des éponges de collagène pour mimer l’environnement physiologique en 3D. Des facteurs connus comme inducteurs de la chondrogenèse ont été ajoutés au milieu de culture (BMP-2 et TGF-ß1). Les CSM ont par ailleurs été transfectées avec des siRNA ciblant le collagène I et/ou Htra1 pour bloquer l’expression de ces deux marqueurs de dédifférenciation chondrocytaire (fibrocartilage). Le phénotype des cellules obtenues a ensuite été analysé en évaluant les taux d’ARNm (RT-qPCR) et protéiques (Western Blot) des marqueurs spécifiques et non spécifiques du cartilage.

Résultats

Grâce à une culture 3D en présence de BMP-2 et de TGF-ß1, ces CSM se différencient en chondrocytes capables de synthétiser un cartilage de type hyalin, riche en collagène de type II et en agrécane. Cependant, l’expression du collagène de type I et d’Htra1 persiste dans ces seules conditions. Pour y remédier, la stratégie d’interférence par l’ARN mise en place a permis la diminution de l’expression de ces deux marqueurs indésirables, caractérisant un cartilage de médiocre qualité.

Conclusion

Le protocole de différenciation développé dans cette étude permet de générer un substitut néocartilagineux de type hyalin in vitro. À l’avenir, un tel substitut biologique va pouvoir être greffé au sein de défauts cartilagineux chez le cheval.

D’après le poster “Caractérisation et différenciation des cellules souches mésenchymateuses de la moelle
osseuse équine et du sang de cordon ombilical pour des applications en ingénierie du cartilage” de T. Branly, M. Desancé, L. Bertoni et coll.