Colle chirurgicale pour réparer les cœurs brisés

De nombreux nourrissons nés avec des malformations cardiaques doivent subir des interventions chirurgicales répétées à mesure qu'ils grandissent. Le remplacement des sutures et des agrafes utilisées en chirurgie aujourd'hui par des colles biodégradables à action rapide pourrait contribuer à rendre ces procédures cardiaques plus rapides et plus sûres. Des chercheurs du Brigham and Women's Hospital de Boston ont mis au point une colle chirurgicale aux propriétés prometteuses : elle ne se dissout pas dans le sang et elle est suffisamment caoutchouteuse pour retenir un sceau à l'intérieur d'un cœur qui bat.

L'adhésif cardiaque a été testé sur des souris et des porcs et est développé en tant que produit commercial par une startup française Gecko Biomédical . La société parisienne, fondée par des chercheurs en biomatériaux de la région de Boston, dispose de 11 millions de dollars de financement de série A, et la société prévoit d'apporter l'adhésif chirurgical aux patients en Europe d'ici un à deux ans. L'adhésif cardiaque est décrit dans un article publié aujourd'hui dans la revue Science Médecine translationnelle .

Les sutures et les agrafes ont des inconvénients majeurs, dit Jeffrey Karp , chercheuse en biomatériaux chez Brigham and Women's et l'une des fondatrices de Gecko Biomedical. Les agrafes, qui fonctionnent en perçant les tissus, peuvent causer des dommages et la mise en place des sutures prend du temps. Le remplacement de ces outils par des adhésifs caoutchouteux à action rapide pourrait aider à rendre les chirurgies plus rapides et moins invasives, et potentiellement prévenir les complications.

Le projet d'adhésif cardiaque a commencé lorsque Karp a été approché par le chirurgien cardiaque du Boston Children's Hospital Pedro del Nido , qui lui a demandé de développer de nouveaux matériaux pour réparer les malformations cardiaques congénitales. Del Nido avait une liste de critères stricts : le matériau devait non seulement être très collant, mais aussi biodégradable, capable de fonctionner en présence de sang, ce qui peut interférer avec l'action de certaines colles, et suffisamment élastique pour bouger avec le cœur.

Ce n'est pas un problème facile, dit Philippe Messersmith , un professeur à Northwestern qui n'est pas associé à l'entreprise ou à la recherche de Karp. La plupart des adhésifs qui fonctionnent bien dans des conditions sèches sont beaucoup moins efficaces en présence d'eau, dit-il. Il existe des superglues de qualité médicale, mais comme elles contiennent des toxines, elles ne sont principalement utilisées que sur la peau.

En 2005, Karp a développé un caoutchouc collant extensible composé de deux biomolécules, le glycérol et l'acide sébacique. Ce matériau peut être appliqué sous forme liquide, puis solidifié après quelques secondes d'exposition aux UV. À l'état liquide, il est visqueux et hydrophobe, il ne se lavera donc pas. Karp avait déjà utilisé ce matériau pour fabriquer du ruban adhésif inspiré du gecko, d'où le nom de l'entreprise (en 2008, il a été nommé l'un des Examen de la technologie du MIT 's 35 innovateurs de moins de 35 ans pour ce travail). Karp a maintenant ajusté la chimie du polymère pour maximiser davantage son adhérence sous l'eau. Il appelle la nouvelle colle HLAA, pour adhésif hydrophobe activé par la lumière.

Karp a travaillé avec del Nido pour tester l'adhésif sur des animaux. HLAA est appliqué sous forme de goo liquide, puis, après environ cinq secondes d'exposition à la lumière UV, il durcit en un caoutchouc élastique. Le groupe de Del Nido a utilisé HLAA pour créer un joint étanche réparant les défauts de la paroi cardiaque chez les souris et pour attacher des patchs - utilisés comme substituts pour les dispositifs médicaux qui pourraient être attachés au cœur - au cœur des porcs. Lorsque les porcs ont reçu de l'adrénaline pour augmenter la fréquence cardiaque, le patch est resté en place. Les chercheurs ont également utilisé de la colle pour réparer les artères.

Contrairement aux colles qui fonctionnent par réaction chimique, HLAA fonctionne par un mécanisme physique. Des études en microscopie montrent que le polymère s'enchevêtre physiquement avec le collagène et d'autres protéines à la surface des tissus.

Eric Beckman , ingénieur chimiste à l'Université de Pittsburgh, affirme que d'autres entreprises ont déjà essayé l'approche de durcissement à la lumière UV, mais qu'elles ont rencontré des problèmes. Ces matériaux avaient tendance à gonfler avec l'eau et à perdre de leur résistance, devenant comme du Jell-O. Beckman dit que le matériel de Karp est bien conçu et n'a pas ce problème.

la société Beckman, Cohera Médical de Pittsburgh, a un produit sur le marché en Europe conçu pour sceller de grandes surfaces de tissus après des mastectomies et des abdominoplasties, éliminant ainsi le besoin d'implanter des drains douloureux. La colle de Cohera, qui en est aux dernières étapes du processus d'approbation de la Food and Drug Administration des États-Unis, durcit lorsqu'elle est exposée à l'eau.

Il n'y aura pas d'adhésif chirurgical unique, dit Beckman. Lorsque vous allez à la quincaillerie, vous trouvez de la superglue, de la colle à bois, des produits d'étanchéité destinés aux tuyaux et de nombreux types d'adhésifs. Beckman s'attend à ce qu'une fois que les entreprises auront franchi le processus coûteux d'approbation des dispositifs médicaux, les options pour les chirurgiens seront également variées. En attendant l'approbation de l'Association médicale européenne, la société espère commencer bientôt les tests cliniques.

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