La recherche de pointe co-dirigée par le Dr Emilio I. Alarcón, professeur agrégé à la Faculté de médecine de l’Université d’Ottawa pourrait potentiellement transformer la vie de millions de personnes grâce à des hydrogels à base de peptides. Ces hydrogels sont conçus pour cicatriser les plaies, administrer des médicaments au muscle cardiaque endommagé, et remodeler et guérir les cornées abîmées. Les peptides sont des molécules présentes dans les organismes vivants et les hydrogels sont des matériaux à base d’eau à texture gélatineuse qui se sont révélés précieux dans divers traitements.
« Nous utilisons des peptides pour développer des solutions thérapeutiques, en nous inspirant de la nature pour créer des solutions simples pour cicatriser les plaies et réparer des tissus, » mentionne le Dr Alarcon, chercheur et directeur du Laboratoire de solutions thérapeutiques et de bio-ingénierie (BEaTS) à l’Institut de cardiologie de l’Université d’Ottawa. Avec son équipe, il mène des travaux de recherche novateurs axés sur le développement de nouveaux matériaux offrant des possibilités de régénération tissulaire.
L’approche utilisée dans cette étude, dirigée conjointement par le Dr Erik Suuronen et le Dr Marc Ruel et récemment publiée dans la revue Advanced Functional Materials est unique. Contrairement à la plupart des hydrogels utilisés en ingénierie tissulaire, qui sont d’origine animale et à base de protéines, le biomatériau développé par l’équipe est enrichi en peptides. Ainsi, il est plus adapté à une application clinique.
Le Dr Ruel, professeur titulaire au Département de médecine cellulaire et moléculaire de l’Université d’Ottawa et titulaire d’une chaire de recherche dotée en chirurgie à effraction minimale à la Division de chirurgie cardiaque à l’Institut de cardiologie de l’Université d’Ottawa, souligne que les perspectives offertes par l’étude pourraient changer la donne.
« Malgré des millénaires d’évolution, la capacité de guérison des humains reste imparfaite. Nous observons de mauvaises cicatrisations, allant de simples incisions cutanées aux lésions oculaires, en passant par la réparation de dommages cardiaques causés par un infarctus du myocarde. Le Dr Alarcon, le Dr Suuronen, et le reste de notre équipe se penchent sur ce problème depuis près de deux décennies. La publication du Dr Alarcon dans la revue Advanced Functional Materials présente une approche novatrice pour rendre la cicatrisation des plaies, des organes et même la cicatrisation post-chirurgicale plus adaptatives sur le plan thérapeutique, et par conséquent, plus bénéfiques pour la santé humaine, » déclare le Dr Ruel.
En réalité, la capacité à ajuster le biomatériau à base de peptides est essentielle. Les hydrogels développés par l’équipe de l’Université d’Ottawa sont personnalisables, ce qui permet d’adapter le matériau selon les besoins précis d’une variété impressionnante de tissus. Fondamentalement, la formule à deux composants peut être adaptée pour améliorer l’adhésivité ou réduire d’autres éléments en fonction de la partie du corps nécessitant une réparation.
« Nous avons été agréablement surpris par la diversité d’applications que nos matériaux peuvent offrir, » déclare le Dr Alarcón. « Notre technologie propose une solution intégrée, adaptée en fonction du tissu ciblé. »
Le Dr Alarcón ajoute que les données suggèrent non seulement une efficacité thérapeutique remarquable des hydrogels biomimétiques, mais également que leur application est bien plus simple et économique que d’autres approches régénératrices.
Les matériaux sont développés de manière économique et évolutive, des caractéristiques essentielles pour de nombreuses applications biomédicales de premier plan. De plus, l’équipe a mis au point un système de dépistage rapide qui a permis de réduire considérablement les coûts de conception et les délais de mise à l’essai.
« Cette importante réduction des coûts et du temps rend non seulement notre matériau plus économiquement viable, mais accélère également son potentiel d’utilisation clinique, » ajoute le Dr Alarcon.
Quelles sont les prochaines étapes pour cette équipe de recherche talentueuse? Ils procéderont à des essais sur des animaux de grande taille en vue de préparer des essais cliniques chez les humains. À ce jour, des études sur le cœur et la peau ont été menées sur des rongeurs, et des travaux sur la cornée ont été réalisés ex vivo.
Une partie du financement de cette étude provient du programme de subventions 3P (Path to Patenting & Pre-Commercialization) de la Faculté de médecine de l’Université d’Ottawa, une approche axée sur l’innovation qui permet d’aider nos plus grands chercheurs à traduire leurs idées les plus passionnantes en applications dont pourra profiter le monde entier.
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