Tissu cornéen bio-conçu pour une restauration de la vision mini-invasive dans le kératocône avancé dans deux cohortes cliniques

« Les résultats montrent qu’il est possible de développer un biomatériau répondant à tous les critères pour être utilisé comme implant humain, qui peut être produit en masse et stocké jusqu’à deux ans et ainsi toucher encore plus de personnes ayant des problèmes de vision. le problème de la pénurie de tissus cornéens donnés et de l’accès à d’autres traitements pour les maladies oculaires », explique Neil Lagali, professeur au Département des sciences biomédicales et cliniques de LiU, l’un des chercheurs à l’origine de l’étude.

On estime que 12,7 millions de personnes dans le monde sont aveugles parce que leur cornée, qui est la couche transparente la plus externe de l’œil, est endommagée ou malade. Leur seul moyen de recouvrer la vue est de recevoir une cornée greffée d’un donneur humain. Mais seulement un patient sur 70 reçoit une greffe de cornée. De plus, la plupart de ceux qui ont besoin d’une greffe de cornée vivent dans des pays à revenu faible ou intermédiaire dans lesquels l’accès aux traitements est très limité.

“La sécurité et l’efficacité des implants issus de la bio-ingénierie ont été au cœur de notre travail”, déclare Mehrdad Rafat, le chercheur et entrepreneur à l’origine de la conception et du développement des implants. Il est professeur associé auxiliaire (maître de conférences) au Département de génie biomédical et fondateur et PDG de la société LinkoCare Life Sciences AB, qui fabrique les cornées issues de la bio-ingénierie utilisées dans l’étude.

“Nous avons fait des efforts considérables pour nous assurer que notre invention sera largement disponible et abordable pour tous et pas seulement pour les riches. C’est pourquoi cette technologie peut être utilisée dans toutes les régions du monde”, dit-il.

La cornée se compose principalement de la protéine collagène. Pour créer une alternative à la cornée humaine, les chercheurs ont utilisé des molécules de collagène dérivées de peau de porc hautement purifiées et produites dans des conditions strictes pour un usage humain. La peau de porc utilisée est un sous-produit de l’industrie agro-alimentaire, ce qui la rend facile d’accès et économiquement avantageuse. Au cours du processus de construction de l’implant, les chercheurs ont stabilisé les molécules de collagène en vrac pour former un matériau robuste et transparent pouvant résister à la manipulation et à l’implantation dans l’œil. Alors que les cornées données doivent être utilisées dans les deux semaines, les cornées issues de la bio-ingénierie peuvent être conservées jusqu’à deux ans avant utilisation.

Les chercheurs ont également développé une nouvelle méthode peu invasive pour traiter la maladie du kératocône, dans laquelle la cornée devient si fine qu’elle peut entraîner la cécité. Aujourd’hui, la cornée d’un patient atteint de kératocône à un stade avancé est enlevée chirurgicalement et remplacée par une cornée donnée, qui est cousue en place à l’aide de sutures chirurgicales. Ce type de chirurgie est invasif et n’est pratiqué que dans les grands hôpitaux universitaires.

“Une méthode moins invasive pourrait être utilisée dans plus d’hôpitaux, aidant ainsi plus de personnes. Avec notre méthode, le chirurgien n’a pas besoin de retirer les propres tissus du patient. Au lieu de cela, une petite incision est pratiquée, à travers laquelle l’implant est inséré dans le cornée existante », déclare Neil Lagali, qui a dirigé le groupe de recherche qui a mis au point cette méthode chirurgicale.

Aucun point de suture n’est nécessaire avec cette nouvelle méthode chirurgicale. L’incision de la cornée peut être réalisée avec une grande précision grâce à un laser de pointe, mais aussi, si nécessaire, à la main avec des instruments chirurgicaux simples. La méthode a d’abord été testée sur des porcs et s’est avérée plus simple et potentiellement plus sûre qu’une greffe de cornée conventionnelle.

La méthode chirurgicale et les implants ont été utilisés par des chirurgiens en Iran et en Inde, deux pays où de nombreuses personnes souffrent de cécité cornéenne et de basse vision, mais où il y a un manque important de dons de cornées et d’options de traitement. Vingt personnes aveugles ou sur le point de perdre la vue en raison d’un kératocône avancé ont participé à l’étude clinique pilote et ont reçu l’implant biomatériau. Les opérations étaient exemptes de complications; le tissu a guéri rapidement; et un traitement de huit semaines avec des collyres immunosuppresseurs a suffi à prévenir le rejet de l’implant. Avec les greffes de cornée conventionnelles, les médicaments doivent être pris pendant plusieurs années. Les patients ont été suivis pendant deux ans et aucune complication n’a été notée pendant cette période.

L’objectif principal de l’étude clinique pilote était de déterminer si l’implant était sûr à utiliser. Cependant, les chercheurs ont été surpris par ce qui s’est passé avec l’implant. L’épaisseur et la courbure de la cornée ont été restaurées à la normale. Au niveau du groupe, la vue des participants s’est améliorée autant qu’elle l’aurait été après une greffe de cornée avec des tissus donnés. Avant l’opération, 14 des 20 participants étaient aveugles. Au bout de deux ans, aucun d’entre eux n’était plus aveugle. Trois des participants indiens qui étaient aveugles avant l’étude avaient une vision parfaite (20/20) après l’opération.

Une étude clinique plus large suivie d’une approbation du marché par les autorités réglementaires est nécessaire avant que l’implant puisse être utilisé dans les soins de santé. Les chercheurs souhaitent également étudier si la technologie peut être utilisée pour traiter davantage de maladies oculaires et si l’implant peut être adapté à l’individu pour une efficacité encore plus grande.

LinkoCare Life Sciences AB, qui est responsable de la production, de la certification, de l’emballage et de la stérilisation des implants utilisés dans l’étude, avec le soutien de Care Group India, a couvert le coût de la fabrication des implants, des tests précliniques conformes à la norme ISO et des tests cliniques. .

Un financement supplémentaire pour l’étude sur les biomatériaux et le développement et les tests chirurgicaux est venu du programme Horizon 2020 de l’Union européenne et des fonds ALF de l’Université de Linköping et de la région d’Östergötland. Ces bailleurs de fonds n’ont pas participé à la conception ou à l’exécution de la recherche. Mehrdad Rafat est titulaire du brevet, via LinkoCare AB, et siège au conseil d’administration de la société. Un autre des co-auteurs de l’étude (Shideh Tabe) siège également au conseil d’administration de l’entreprise.