Célébrons les retombées de la recherche en santé

Guérir de façon naturelle les plaies causées par le diabète chronique

Paul Gratzer Ph.D., ing
Professeur agrégé, École de génie biomédical, Département de génie des procédés et des sciences appliquées, et Département de chirurgie, Université Dalhousie

Introduction : des statistiques alarmantes

Il y a environ 366 millions de diabétiques dans le monde1. De ce nombre, 15 à 20 % souffrent d'ulcères incurables (chroniques) aux pieds qui, dans 85 % des cas, finiront par nécessiter une amputation1. En termes clairs, toutes les 20 secondes, quelqu'un quelque part dans le monde perd un membre à cause du diabète.

Puisque le nombre de diabétiques augmente considérablement chaque année (il devrait atteindre 439 millions en 2030, ou 7,8 % de la population adulte mondiale2), le problème ne peut qu'aller en s'aggravant. Au Canada, neuf millions de personnes sont atteintes de diabète; d'ici 2020, la maladie entraînera des dépenses directes de 16,9 milliards de dollars3. Or, une nouvelle méthode de traitement des plaies du pied diabétique mise au point par notre laboratoire pourrait éliminer le besoin d'amputation; nous travaillons à la rendre accessible aux patients.

Un besoin non comblé


Karl Conlan (associé de recherche, DeCell) à gauche et le Dr Paul Gratzer (premier dirigeant et fondateur) à droite

Les options de traitement des ulcères du pied diabétique sont souvent insatisfaisantes. La norme thérapeutique actuelle au Canada consiste à retirer les tissus nécrosés ou infectés de la plaie, à envelopper la plaie dans un pansement stérile imbibé d'une solution saline et à fournir au patient un moyen de ne pas marcher sur la plaie durant la guérison. Le patient est vu une fois par semaine et le traitement est répété jusqu'à ce que la guérison soit complète, ce qui peut prendre jusqu'à six mois. Cependant, il arrive souvent que la plaie ne guérisse pas. Le risque d'infection du patient augmente dramatiquement lorsque la guérison n'est pas assez avancée (>50 %) après quatre semaines. Les plaies infectées peuvent être soumises à un autre niveau de traitement comportant l'application de pansements antimicrobiens et d'antiseptiques topiques. Si ces mesures échouent et que l'infection persiste et se répand, la seule option qui reste est l'ablation des zones touchées.

Il existe avant l'amputation une troisième voie thérapeutique qui comporte l'usage d'agents biologiques ou de tissus cultivés en laboratoire. Cette technique est utilisée aux États-Unis, mais en raison des coûts très élevés des traitements, on ne s'en sert que très rarement, généralement comme dernier recours avant l'amputation du membre touché. Ces types de produits ne sont actuellement pas disponibles au Canada pour le traitement des plaies associées au diabète chronique.

Autoguérison du patient


DermGEN – produit à base de derme humain décellularisé stérile

Notre laboratoire de génie des matrices à l'Université Dalhousie utilise une technologie appelée « décellularisation ». Dans un processus similaire au retrait du jaune et du blanc d'un œuf sans endommager la coquille, nous extrayons de tissus animaux ou humains le matériel cellulaire activateur de l'immunité. Nous tirons de ce processus une matrice protéique indigène intacte non vivante4, qui sert de base à la réparation et la régénération des tissus. La matrice est sécuritaire et stérile, car la décellularisation élimine toute bactérie ou virus des tissus.

Notre recherche a démontré qu'après la décellularisation et avec les méthodes de traitement que nous avons mises au point, les matrices restantes conservent les propriétés essentielles de leur tissu d'origine. De plus, ces matrices encouragent les cellules à retourner à l'intérieur d'elles et à commencer à former de nouveaux tissus vivants. Cela a été démontré pour une variété de tissus tirés d'animaux et, tout récemment, d'humains. Ces résultats indiquent qu'après l'implantation des matrices décellularisés dans le corps d'un patient, elles peuvent s'unir aux propres cellules du patient pour réparer et éventuellement régénérer les tissus.

Application clinique de ce nouveau traitement


DermGEN recouvrant un doigt pour montrer qu'il épouse les contours aussi bien que la peau naturelle

La décellularisation des tissus humains aurait un impact majeur sur le traitement et le pronostic des patients dans un certain nombre de domaines. Le traitement des plaies associées au diabète chronique est un besoin grandissant qui a été identifié dès le départ. La technologie de décellularisation pourrait éliminer l'obligation d'amputer. Son succès toutefois ne dépendra pas seulement de son efficacité à guérir les plaies, mais aussi de sa facilité d'utilisation et de sa rentabilité.

Avec des subventions de commercialisation des IRSC et d'organismes de financement de la Nouvelle-Écosse (Springboard, InNOVAcorp, APECA) et le soutien de la Régie régionale de la santé Capital de la Nouvelle-Écosse à Halifax, nous avons mis au point une matrice stérile dérivée de peau humaine capable de faciliter la guérison des plaies causées par le diabète chronique. De plus, pour veiller à ce que ce nouveau traitement soit abordable et, par conséquent, accessible, nous avons conçu en parallèle un système de fabrication automatisé innovateur pour produire de grandes quantités de ces matrices à très faible coût. La nouvelle technologie peut donc être utilisée comme traitement de première ligne pour les plaies diabétiques et ainsi contribuer au renouvellement des normes thérapeutiques dans ce domaine.

Nos découvertes sont maintenant brevetées, et nous avons créé une entreprise, DeCell Technologies Inc., qui permettra d'acheminer les produits à base de tissus décellularisés au marché canadien et, par extension, aux patients canadiens. DeCell Technologies Inc. se livre actuellement à des études précliniques sur son premier produit dérivé de tissus humains décellularisés, appelé DermGEN. Spécialement conçu pour le traitement des ulcères chroniques du pied diabétique, ce produit sera soumis à des essais cliniques sur des patients diabétiques à l'automne 2013. Nous prévoyons que, d'ici deux à trois ans, notre produit pourrait éliminer la nécessité du traitement par amputation des plaies causées par le diabète.

Remerciements

Collaborateurs : Sean Margueratt, DeCell Technologies Inc.; Karl Conlan, DeCell Technologies Inc.; Jason Williams, M.D., Centre des sciences de la santé QEII; Martin LeBlanc, M.D., Centre des sciences de la santé QEII; Amanda Murphy, M.D., Centre des sciences de la santé QEII; Paul Hong, M.D., IWK Hospital; Michael Bezuhly, M.D., IWK Hospital; Barbara Campbell, Hammock Facilitation Inc.; Diana Pliura, Ph.D., P.D.G., Albry Inc.; Halifax Regional Tissue Bank (HRTB); Sean Moulton (HRTB)

Financement : Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC), InNOVAcorp, Springboard, Régie régionale de la santé Capital à Halifax, Agence de promotion économique du Canada atlantique (APECA)


Le projet « See TCL » : des solutions aux cancers de la peau difficiles à diagnostiquer

Yuanshen Huang
Département de dermatologie et des sciences de la peau, Université de la Colombie-Britannique

Youwen Zhou
Département de dermatologie et des sciences de la peau, Université de la Colombie-Britannique
Programme de dermatologie-oncologie, Agence du cancer de la Colombie-Britannique

Introduction

Après 17 ans à souffrir de rougeurs squameuses sur son dos et ses jambes provoquant des démangeaisons, après 17 ans à se faire dire qu'il avait de l'eczéma et à se faire prescrire des crèmes inefficaces à base de stéroïdes, Michael5 a finalement appris d'un nouveau médecin qu'il était atteint d'un lymphome T cutané, un cancer de la peau incurable.

Le lymphome T cutané (LTC), une catégorie de lymphomes cutanés, est un caméléon notoire qui imite diverses affections bénignes de la peau, comme le psoriasis et la dermatite chronique. Résultat d'une accumulation anormale de lymphocytes T, ce groupe de cancers de la peau touche plus de 30 000 Nord-Américains, dont beaucoup ne reçoivent le diagnostic qu'à un stade avancé de la maladie.

La difficulté à distinguer le LTC du psoriasis et de la dermatite chronique s'explique en partie par l'absence d'un test diagnostique précis. Le récit de Michael n'est donc pas exceptionnel; de nombreuses personnes atteintes de cette maladie reçoivent, pendant une longue période, des soins pour des inflammations bénignes de la peau, et se font finalement dire qu'elles souffrent en réalité d'un lymphome cutané. Et bien que les patients chez qui un diagnostic de LTC est posé de façon précoce aient une espérance de vie normale, les chances de survie diminuent radicalement chez ceux qui reçoivent le diagnostic à un stade avancé de la maladie, car celle-ci devient alors incurable. Nous avons mis au point le premier test diagnostique du LTC au monde, et les recherches que nous poursuivons pourraient conduire à des traitements plus efficaces contre le cancer.

Les dessous du projet « See TCL »

Le projet « See TCL » [« Voir le lymphome T »] vise un double objectif : 1) identifier des marqueurs uniques aux lymphomes cutanés et déterminer s'ils peuvent servir à diagnostiquer la maladie ou à en prédire l'évolution; 2) déterminer si les marqueurs mis en évidence provoquent la multiplication anarchique des cellules cancéreuses dans les lymphomes cutanés. Si nous réussissons à confirmer que ces marqueurs déclenchent effectivement la maladie, nous pourrons chercher des façons de les neutraliser et d'éliminer les cellules tumorales.

Nous avons rempli notre premier objectif. Au cours des trois dernières années, nous avons mis en évidence un ensemble de marqueurs moléculaires spécifiques (changements typiques de la signature de la maladie) des lymphomes cutanés. Nous arrivons maintenant à « voir » les lymphocytes T malins, et à les distinguer d'autres affections inflammatoires bénignes de la peau comme le psoriasis et la dermatite chronique. Par conséquent, nous disposons maintenant du premier et du seul test diagnostique du LTC au monde, la technologie SeeTCLMD. Dans le but de commercialiser cette technologie, nous avons démarré une société de biotechnologie9, enregistrée en Colombie-Britannique.

La voie menant à cette réalisation a été ponctuée de nombreuses étapes. Nous avons également entrepris des activités habituelles d'application des connaissances, notamment des publications d'articles dans des revues scientifiques6 et des présentations à de nombreux congrès nationaux et internationaux. Nos travaux ont été mis en valeur au Carrefour BioTransfert 20127, 8, où des centres de recherche, des universités et des bureaux de transfert de technologie canadiens exposent leurs meilleures technologies en sciences de la vie aux fins de mise en marché. Par ailleurs, une partie de ce projet a reçu un soutien à la commercialisation des IRSC sous forme de subvention de démonstration des principes.

Résultats

Grâce aux efforts concertés de chercheurs dévoués du milieu de la recherche sur les lymphomes cutanés, d'un concepteur de site Web, d'experts-conseils en affaires, du bureau de liaison université-industrie de l'Université de la Colombie-Britannique et du bureau de développement technologique de l'Agence du cancer de la Colombie-Britannique, nos résultats de recherche ont entraîné des changements mesurables dans la pratique.

Nous avons mis au point et sommes en voie de commercialiser le premier test diagnostique sensible et spécifique des lymphomes cutanés.

Nous progressons également vers notre second objectif : mieux comprendre les causes des lymphomes cutanés. Nous savons qu'outre leur résistance à l'apoptose, les cellules des lymphomes cutanés se développent en produisant une quantité anormalement élevée de TOX, une protéine favorisant la croissance. Si nous arrivions à éliminer ce facteur de croissance du cancer, nous pourrions potentiellement détruire les cellules cancéreuses.

Nous travaillons à transformer ce potentiel en une véritable arme clinique de combat contre les lymphomes cutanés. Nous avons découvert une méthode génique pour interrompre spécifiquement la production de la protéine TOX oncogène, méthode que nous nous employons à tester. Parallèlement, nous élaborons le premier modèle expérimental de lymphome cutané au monde pour faciliter la mise au point de traitements contre cette maladie. Nous croyons que notre but consistant non seulement à diagnostiquer le LTC, mais également à le traiter, est en bonne voie d'être atteint, et que des personnes comme Michael auront bientôt la possibilité de vivre longtemps et en santé.

Remerciements

Personnes : Yuanshen Huang, Youwen Zhou, Xiaoyan Jiang, Ron Lauener, Magdalene Martinka et autres.

Villes : Vancouver, Beijing.

Organismes : Université de la Colombie-Britannique, Vancouver Coastal Health Research Institute, Agence du cancer de la Colombie-Britannique, Université de Beijing.

Financement : Youwen Zhou reçoit du soutien à la recherche des Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC) et de l'Institut de l'appareil locomoteur et de l'arthrite (IALA). Yuanshen Huang est titulaire d'une bourse du Centre de formation en recherche sur la peau des IRSC.

Notes en bas de page

Note en bas de page 1

The Lancet (couverture), nov. 2005.

1

Note en bas de page 2

Fédération internationale du diabète (2012).

2

Note en bas de page 3

Association canadienne du diabète, Statistiques (2012).

3

Note en bas de page 4

Dyck, C.R., P.F. Gratzer. « Decellularization in Tissue Engineering: Principles and Applications », dans D.R. Bloomington (Ed.), New Research on Biomaterials, 2008, p. 281-320, Happauge, NY: Nova Science Publishers Inc.

4

Note en bas de page 5

Nom fictif.

5

Note en bas de page 6

Zhang, Y.H., Y. Wang, R. Yu, Y.S. Huang, M.W. Su, Z.Z. Zheng, X.J. Zhang et Y. Zhou. « Molecular markers of early stage mycosis fungoides », Journal of Investigative Dermatology [FI : 6,23], 132, 2012, p. 1698-1706.

6

Note en bas de page 7

Biotech TV (en anglais seulement)

7

Note en bas de page 8

SeeTCL [ PDF (300 Ko) - lien externe, (en anglais seulement) ]

8

Note en bas de page 9

Horizon Genomed Therapeutics, Inc (en anglais seulement)

9

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