Un nouveau collagène produit à partir de peau de ouaouarons quittera bientôt les bancs d’essai des laboratoires pour faire son entrée en clinique.
Ce collagène a été développé par des chercheurs en science des matériaux de l’Université de Technologie de Nanyang (NTU) à Singapour, en collaboration avec Cuprina, une entreprise de technologie médicale de Singapour, qui se spécialise dans le développement de produits pour le traitement des plaies chroniques.
Grâce à NTUitive, l’entreprise innovante de l’NTU Singapour, cette technologie brevetée, qui convertit des déchets à base de peau de ouaouarons en produits pour les soins des plaies cutanées, viendra s’ajouter au produit phare de Cuprina – MEDIFLY – un pansement organique à base de larves vivantes de la mouche Lucilia cuprina, utilisé dans le débridement par asticothérapie.
Il a été cliniquement prouvé que MEDIFLY élimine les infections dans les plaies chroniques et réduit le taux d’amputation, surtout lorsqu’elle est associée aux ulcères du pied diabétique. Ce pansement est utilisé dans les hôpitaux et par les spécialistes cliniques dans tout Singapour.
Les plaies chroniques affectent 1 patient sur 20 à Singapour. Le diabète touche 1 patient sur 10 et une population qui vieillit rapidement augmente les risques de développer une plaie chronique. On s’attend donc à ce que la demande pour des soins abordables augmente.
Cuprina a établi un laboratoire satellite à Singapour afin de répliquer l’extraction de collagène de l’NTU et de travailler au développement d’un pansement.
M. Carl Baptista, fondateur de Cuprina Holdings, affirme que l’accent est mis sur le fait de promouvoir et d’encourager la cicatrisation naturelle de la plaie et d’aider l’organisme à faire ce qu’il fait organiquement. Grâce à cette technologie, il est possible de développer une ligne de produits à base de collagène naturel dérivé des amphibiens et hautement compatible avec le corps humain. C’est cette compatibilité qui mène à de meilleurs résultats que ceux actuellement disponibles. Il ajoute que la recherche existante documente les effets complémentaires de l’asticothérapie et du collagène sur la cicatrisation des plaies.
Un moyen durable de transformer des déchets en trésor
Actuellement, 20 millions de tonnes de produits dérivés de la pèche, tels que les arêtes, les écailles et la peau, sont jetés chaque année, et la consommation annuelle totale de chair de grenouille et de poisson est estimée à environ 100 millions de kilogrammes.
L’utilisation de ces déchets pour créer un collagène de valeur est un moyen durable de recycler et de réduire les déchets de Singapour, car le pays est orienté vers une politique zéro déchets et encourage une économie bio-circulaire.
Ces efforts de recherche et de commercialisation aideront Singapour à atteindre son but : devenir une nation à développement durable, avec une utilisation efficace des ressources, et résiliente aux changements climatiques.
Des moyens innovants sont développés afin de transformer les déchets en matériaux utiles et d’affronter certains des plus grands défis de l’humanité. L’expertise de l’NTU pour transformer les déchets de biomasse en matière première est désormais très recherchée par l’industrie à la recherche de sources durables. Ce partenariat avec Cuprina permet de satisfaire aussi bien les objectifs de bioéconomie circulaire que les demandes de soins de Singapour avec une seule et unique innovation.
En utilisant ces produits riches en collagène comme matière première, cette équipe espère réduire le gaspillage et le coût de production du collagène pur afin d’offrir au public une solution économique mais efficace au soin des plaies.
Comment le patch au collagène favorise la cicatrisation
La cicatrisation des plaies s’effectue généralement en trois phases : la phase inflammatoire, la phase de réparation tissulaire et celle de maturation cellulaire. Ce processus est hautement complexe et exige des interventions spécifiques à chaque phase. Cuprina conçoit et fabrique sur mesure des produits pour chaque phase afin d’optimiser la cicatrisation.
Pendant la phase inflammatoire, l’organisme produit des enzymes qui empêchent à l’infection de pénétrer dans le flux sanguin. Cependant, ces enzymes empêchent aussi aux matières indésirables d’être expulsées de l’organisme, rendant ainsi difficile la guérison de la plaie. MEDIFLY travaille avec ces enzymes afin de nettoyer et de désinfecter la plaie et prépare le terrain pour la phase successive. Cette activité est vitale pour garantir que les effets du nouveau patch au collagène soient pleinement maximisés afin d’aboutir à une cicatrisation optimale.
Pendant la seconde phase, le patch au collagène a pour objectif de fournir un échafaudage pour les leucocytes et les agents cicatrisants afin de coaguler et de former une couche protectrice, démarrant ainsi la cicatrisation. Cela encouragera également une guérison plus rapide en maintenant un bon niveau d’humidité dans la plaie.
Dans la phase finale, le patch au collagène continue d’encourager une guérison plus rapide en maintenant la bonne humidité dans la plaie et en fournissant du collagène comme « matériau de construction » pour la maturation cellulaire.
Cette recherche de deux ans, et le partenariat qui en découle, a comme projet de conduire des essais cliniques dans des hôpitaux locaux afin de valider la sécurité et l’efficacité du produit.
Au cours d’une brèche majeure dans le secteur de la recherche sur la santé de la peau et le développement de produits pour les soins cutanés, le Sentre pour les sciences de la Peau de l’université de Bradford et le laboratoire Labskin du Royaume-Uni ont annoncé aujourd’hui la mise sur le marché de « Labskin M », le tout premier substitut de peau « pigmentée » cultivé en laboratoire.
Diverses publications scientifiques ont démontré que les peaux de différentes ethnicités présentaient des microbiomes différents. Ces nouveaux modèles « pigmentés », qui incorporent des mélanocytes, permettent à Labskin de vérifier ultérieurement la sécurité et l’efficacité des ingrédients et des formulations pour les soins cutanés sur une plus grande variété de types de peau, intégrant ainsi des peaux de différentes ethnies aux microbiomes variés. La présence de mélanocytes sur les modèles de peau permet également d’étudier les causes et les réductions de l’hyperpigmentation, crée un modèle idéal pour l’étude de la réaction à l’exposition aux UV et de la phototoxicité, et ouvre la porte à l’établissement de modèles de mélanome reproductibles pour l’industrie pharmaceutique.
Il n’existe sur le marché aucun autre système de peau cultivée en laboratoire qui inclue des mélanocytes. Cela offre d’immenses opportunités pour la recherche et pourrait conduire à de nouvelles découvertes, par exemple sur les cancers de la peau. Ce nouveau modèle permet d’acquérir une compréhension plus approfondie sur la production de mélanine dans les cas sains et pathologiques, sur la toxicologie de la peau, le métabolisme cutané et l’interaction entre l’hôte et les microbes.
C’est un développement déterminant pour les secteurs de la cosmétique et de la dermatologie car il offre des plateformes de test encore plus précises permettant d’offrir des produits sûrs, efficaces et de première qualité. Le fait que ce produit soit disponible sur le marché facilite grandement l’implication d’autres secteurs.
Les ulcères du pied diabétique sont des plaies ouvertes communément localisées dans les zones où le poids du corps est majeur, par exemple la plante des pieds, et qui se manifestent chez environ 15 % des personnes diabétiques. Ils sont responsables d’environ 80 % des amputations des extrémités inférieures chez ces patients. Au Royaume-Uni, près de la moitié des patients souffrant d’un ulcère du pied diabétique décède dans les cinq années qui suivent son apparition et 70 % dans les cinq années qui suivent une amputation.
Il est important d’intervenir rapidement pour soigner les ulcères du pied diabétique, et les personnes qui reçoivent des soins experts rapidement s’en sortent mieux. Des chirurgiens orthopédiques et vasculaires ont été intégrés dans la plupart des équipes britanniques multidisciplinaires spécialisées dans le traitement des ulcères du pied diabétique afin d’offrir une réponse rapide aux complications communes de la septicémie du pied diabétique, comme le drainage des abcès ou l’amputation. Une étude préliminaire, présentée courant septembre pendant la réunion annuelle de l’European Association for the Study of Diabetes (EASD), décrit comment une procédure proactive de chirurgie ambulatoire, ayant pour objectif d’adapter les mécanismes du pied, a permis de résoudre avec succès tous les ulcères du pied en empêchant la septicémie et en réduisant les taux de récidive et d’amputation.
Entre avril 2019 et avril 2021, 19 patients présentant des ulcères du pied diabétique (sans abcès) ont été soumis à une procédure percutanée effectuée sous anesthésie locale par un chirurgien orthopédique, alors que 14 patients ont été traités avec la méthode conservatrice. Le but de la chirurgie était d’adapter la mécanique du pied afin d’éliminer la pression sur la zone ulcérée et, par conséquent, d’accélérer la guérison.
Ces 19 patients présentaient des signes évidents de diabète et/ou de neuropathie (lésions aux nerfs). 10 d’entre eux (8 hommes et 2 femmes d’un âge moyen de 71 ans), qui présentaient un ulcère de l’apex des orteils ou des lésions au tendon fléchisseur, ont subi un relâchement du tendon de l’orteil (le tendon est sectionné afin de détendre l’orteil en position droite). 9 autres (tous des hommes d’une moyenne d’âge de 49 ans), présentant un ulcère sur la voûte plantaire derrière les orteils et une tension au talon d’Achille, ont subi un rallongement du tendon d’Achille afin de pouvoir marcher avec le pied bien à plat.
Après un an de suivi, l’ulcère s’est résorbé avec succès chez tous ces 19 patients (en moyenne en 3,3 - 4,5 semaines) alors que seulement 3 des 14 patients traités de façon conservatrice (36 %) ont obtenu un résultat similaire (en moyenne en 20 semaines). Pendant cette période, aucun des patients opérés n’a été hospitalisé pour septicémie du pied diabétique, contre 7 patients non opérés (46 %). Seulement 2 patients opérés (10 %) ont souffert d’une récidive de l’ulcère, contre 10 patients non opérés (66 %). L’amputation a été plus récurrente dans le groupe de patients non opérés (7 patients, 66 %) que dans le groupe de patients opérés (2 patients, 10 %). Aucun patient opéré n’est décédé, contre six décès dans le groupe de patients soumis aux traitement conservateur.
Les chercheurs estiment le coût moyen de cette nouvelle procédure à 1 211 £ contre 9 902 £ pour le traitement traditionnel, ce qui correspond à une économie moyenne de 8 691 £ par patient, une réduction de 88 % des coûts qui sont actuellement estimés, rien qu’au Royaume-Uni, à 935 millions de livres sterling.
Cette étude est la première au Royaume-Uni à démontrer la faisabilité pratique et financière d’interventions orthopédiques simples pour accélérer la guérison d’ulcères mécaniques de l’avant pied chez les patients présentant des neuropathies d’origine diabétique. Le Dr Adrian Heald, auteur principal de cette étude et membre de l’équipe britannique du Salford Royal NHS Foundation Trust, exhorte les équipes multidisciplinaires pour le traitement du pied diabétique à explorer cette option thérapeutique au potentiel révolutionnaire.
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Des dizaines de millions de patients dans le monde souffrent de plaies persistantes et potentiellement mortelles. Les produits pour traiter ces plaies chroniques, l’une des principales causes d’amputation, ont des coûts élevés, ce qui représente un obstacle à leur utilisation. Le Dr Morteza Mahmoudi, chercheur de l’Université d’état du Michigan, dirige actuellement une équipe internationale de scientifiques dans le but de développer un pansement biopolymère facile à utiliser et à bas coût, capable de favoriser la cicatrisation de ces plaies.
Lors d’un précédent projet, il avait interviewé des centaines de personnels de santé à travers les USA, leur demandant ce qu’ils recherchaient dans un pansement. Après qu’un médecin lui ait déclaré qu’une présence excessive de produits sur le marché était une garantie de leur inefficacité, il a décidé de développer un pansement capable de résoudre tous les problèmes auxquels les médecins étaient confrontés.
Afin de développer cette nouvelle technologie, Mahmoudi a puisé dans des années d’expérience et d’expertise en étudiant des matériaux d’avant-garde pour soigner le tissu cardiaque, lutter contre les infections et renforcer le système immunitaire. Son équipe, composée de plus de 20 chercheurs, a toutefois gardé un œil sur les coûts et travaillé au développement d’un produit qui puisse être mis à disposition du plus grand nombre possible de patients, même pour les systèmes sanitaires ayant des ressources limitées. On estime à plus de 45 millions les patients dans le monde présentant des plaies chroniques en phase avancée (c’est-à-dire qui ne répondent pas aux thérapies traditionnelles), ce qui en fait l’un des besoins sanitaires les plus pressants et urgents au monde. 5 % d’entre eux vivent aux États-Unis, cependant plus de 90 % des ventes de technologies « actives » pour le soin des plaies ont lieu aux USA. Cela signifie essentiellement que le reste du monde n’y a pas accès.
Les ulcères de jambe et les escarres associés à l’immobilité chez les patients âgés et paralysés sont également une des principales causes de plaies chroniques, mais le meilleur exemple de ce type de lésions est probablement l’ulcère du pied dû au diabète. Il y a dans le monde plus de 400 millions de personnes atteintes de diabète et des études ont estimé que près d’un quart d’entre elles développeront un ulcère du pied au cours de leur vie. Même en présence du niveau élevé de soins aux États-Unis, pour plus de 30 % des patients diabétiques souffrant d’ulcère du pied, l’espérance de vie ne dépassera pas les cinq ans. (Pour référence, ce pourcentage est supérieur à celui des cancers du sein, de la prostate et du colon.) Les patients atteints de diabète peuvent être sujets à une réduction du flux sanguin et autres facteurs qui ralentissent la réponse immunitaire, compromettant ainsi la capacité de l’organisme à guérir la plaie. Ils peuvent également souffrir de dommages aux nerfs qui entraînent une réduction de la sensation de douleur, retardant ainsi chez le patient la nécessité de consulter. Lorsque les plaies cicatrisent plus lentement et restent ouvertes plus longtemps, les bactéries ont plus de chances de provoquer des infections et de conduire à de graves complications. De ce fait, les plaies chroniques sont pour les médecins une des pathologies les plus compliquées à traiter. Le pansement idéal doit résoudre tous ces problèmes et doit également être facile à utiliser, pratique et bon marché.
De nombreuses technologies sont disponibles en soutien à la cicatrisation des plaies chroniques, mais celles capables de stimuler la régénération tissulaire sont généralement dérivées de tissus naturels prélevés, procédé complexe et coûteux (plus de 1 000 $, ce qui les place hors de portée de nombreux patients et systèmes de santé).
Mahmoudi a conçu un produit fabriqué à partir de biopolymères facilement disponibles, ce qui permet de contenir les coûts de production, et l’équipe a pu de ce fait ajouter divers autres matériaux pour améliorer son pouvoir cicatrisant. Il s’agit tout d’abord d’une structure flexible en nanofibres de polymères naturels, dont le collagène, une protéine structurale présente dans la peau et dans le cartilage. La structure fournit un échafaudage tri-dimensionnel qui favorise la migration cellulaire et le développement de nouveaux vaisseaux sanguins, reproduisant essentiellement la fonction de la matrice extracellulaire, le système naturel de soutien présent dans les tissus vivants sains. Pour que la cicatrisation puisse avoir lieu, il est important que les propriétés physiques et mécaniques du pansement se rapprochent le plus possible de celles de la peau.
À cette structure, ils ont incorporé des protéines, des peptides et des nanoparticules qui stimulent la croissance de nouvelles cellules et vaisseaux sanguins, mais qui luttent également contre les bactéries en encourageant le système immunitaire du patient à agir. Le pansement se dégrade dans le temps, ce qui signifie que personne ne devra le changer ni l’enlever, évitant ainsi d’aggraver la situation sur le site de la plaie. Il a conduit un mini projet pilote sur 13 patients atteints de plaies chroniques et a obtenu 100 % de guérisons. (Ces expériences sont documentées sur Nature Nanotechnology et Trends in Biotechnology).
Selon sa récente publication du 19 juillet sur la revue Molecular Pharmaceutics, Mahmoudi est près du but. Il travaille avec des partenaires expérimentés au Royaume-Uni pour la commercialisation du pansement. Pour environ 20 $ pièce, Mahmoudi estime que même les systèmes de santé les moins riches pourront se permettre ces pansements, dès lors qu’ils seront approuvés par les autorités régulatrice
Les brûlures constituent le type de blessure le plus répandu en Australie et c’est l’une des principales causes de décès chez les enfants de moins de quatre ans. Alors que le taux de survie chez les patients victimes de brûlures a nettement augmenté, le traitement des brûlures pédiatriques reste un défi, surtout avec la recrudescence des bactéries multirésistantes aux médicaments.
Aujourd’hui, une nouvelle technologie provenant de l’Université de l’Australie-Méridionale (UniSA) pourrait révolutionner le traitement des brûlures chez les enfants à l’aide de pansements sensibles aux stimuli, qui réduisent l’infection de façon sûre et stimulent la cicatrisation. Cette recherche se base sur de récentes publications sur les revues Acta Biomaterialia et Biomedicines qui décrivent l’efficacité antimicrobienne des antiparticules ultra petites d’argent.
Le pansement d’avant-garde de nanoparticules d’argent recouvert d’hydrogel, développé par une équipe de recherche à l’Institut des industries du futur de l’UniSA (Dr Zlatko Kopecki, Professeur Allison Cowin et Professeur Krasimir Vasilev) sécrèteront « à la demande » des nanoparticules ultra petites d’argent capables de neutraliser en toute sécurité la résistance aux antibiotiques et de favoriser la cicatrisation de la plaie. L’innovation de ce traitement réside dans le système de libération de ces nanoparticules qui réagit aux changements de pH et de température et ne s’active qu’en présence d’infection.
Chaque année en Australie, environ 50 000 personnes sont hospitalisées suite à des brûlures, et les jeunes enfants sont particulièrement touchés. Les lésions par ébouillantage (65 %) et par exposition aux flammes (20 %) sont les formes les plus courantes chez les enfants de moins de quatre ans. Près de 75 % de toutes les lésions par ébouillantage peuvent être évitées. Chaque année, l’Unité des grands brûlés de l’hôpital pour femmes et enfants d’Adélaïde traite environ 600 enfants victimes de brûlures ; les ébouillantages représentent une proportion significative de ces lésions. Dans la grande majorité des cas, il s’agit d’accidents domestiques. Les enfants de moins de cinq ans sont les plus touchés car ils aiment imiter le comportement des adultes, ce qui signifie que les boissons chaudes, les robinets et les casseroles sont toutes des zones de grand danger.
Les infections et les septicémies sont courantes chez les enfants victimes de brûlures. Les produits à base d’argent peuvent inhiber la croissance des bactéries, mais ils peuvent également provoquer une toxicité s’ils sont administrés en quantité excessive sur les plaies. L’unicité de ce pansement innovateur réside dans le fait qu’il capitalise sur les propriétés antibactériennes de l’argent tout en évitant la surexposition, vu qu’il ne s’active qu’en présence d’infection. Libérées « à la demande », les nanoparticules d’argent régulent l’inflammation tout en favorisant la régénération tissulaire, rendant bien plus sûr et efficace le traitement chez les enfants. Il n’existe sur le marché actuel aucun pansement qui réagisse à la situation de la plaie. Cet effort collaboratif permettra d’utiliser des matériaux intelligents au bénéfice des patients et des cliniciens.
