Thèse soutenue le 08 décembre 2022 pour obtenir le grade de docteur de la Communauté Université Grenoble Alpes - Spécialité : BIS - Biotechnologie, instrumentation, signal et imagerie pour la biologie, la médecine et l'environnement
Résumé :
Les défauts osseux de taille critique ne peuvent pas guérir d'eux-mêmes. La greffe osseuse autologue, le traitement de référence de ces défauts, présente plusieurs inconvénients. Des implants synthétiques sont en cours de développement comme alternative à la greffe osseuse autologue. Cependant, les implants seuls ne suffisent pas à réparer les défauts osseux complexes et nécessitent des modifications telles que l'ajout de la protéine morphogénétique osseuse 2 (BMP-2), une biomolécule ostéoinductrice. Des films polyélectrolytes biomimétiques composés d'acide hyaluronique et de poly(L-lysine) ont été conçus pour servir de réservoir de BMP-2 et permettre son relargage de manière contrôlée dans le temps et l'espace. Les objectifs de cette thèse étaient de prouver qu'il est possible de réparer des défauts osseux de taille critique chez les grands animaux en combinant un implant architecturé imprimé en 3D avec un revêtement de surface ostéoinducteur en 2D, et d'étudier l'influence de la géométrie interne de l'implant sur la régénération osseuse afin de l'optimiser. Pour cela, des implants polymériques fabriqués par dépôt de fil fondu, revêtus d'un film biomimétique et chargés de BMP-2 ont été développés pour réparer deux types de défauts osseux de taille critique : un défaut osseux mandibulaire chez le miniporc et un défaut osseux métatarsien chez le mouton. La biocompatibilité in vitro et in vivo de ces implants bioactifs a été prouvée conformément aux normes ISO. Il a été démontré que la dose de BMP-2 influençait la régénération osseuse. De plus, nous avons montré que la géométrie interne des implants, notamment la forme des pores, influençait la régénération osseuse. Les implants bioactifs développés contenaient de faibles doses de BMP-2 par rapport aux produits disponibles dans le commerce. Ce travail ouvre des perspectives pour le traitement personnalisé des gros défauts osseux en clinique humaine.
Jury :
Rapporteure : Martine Cohen-Solal
Rapporteure : Katharina Maniura
Examinateur : Håvard Jostein Haugen
Examinateur : Jérôme Tonetti
Examinateur : David Eglin
Examinateur : Laurent Obert
Examinateur : Grégory Chagnon
Directrice de thèse : Catherine Picart
Mots clés :
Dispositif médical, ingénierie tissulaire osseuse, bioactif, impression 3D