Nouvelles approches de délivrance thérapeutique pour une régénération améliorée des tissus musculo-squelettiques après résection tumorale, traumatisme ou infection.

Les traumatismes, infections et cancers peuvent causer de graves anomalies au niveau des os et des tissus mous. Les métastases osseuses, en particulier, sont une source majeure de douleur liée au cancer et entraînent des fractures osseuses ainsi que des lésions de la moelle épinière. Ces complications érodent gravement la qualité de vie des patients. L’ablation chirurgicale est souvent requise afin de traiter ces métastases, mais celles-ci laissent un «trou» dans le tissu. Les implants osseux sont nécessaires pour remplir ce vide et stabiliser l’os. Malgré les efforts des chirurgiens pour enlever l’intégralité du tissu cancéreux, des cellules demeurent et peuvent causer le retour du cancer.

Les objectifs de mon programme de recherche sont de 1) développer un modèle de métastase osseuse en utilisant la technologie d’impression biologique 3D et d’évaluer les effets des médicaments sur la migration des cellules cancéreuses osseuses et leur croissance; 2) développer des nanoparticules capables de livrer localement ces médicaments au site tumoral afin de bloquer la progression du cancer et promouvoir la réparation de l’os; 3) développer des matériaux poreux imprimables en 3D qui s’adaptent aux défauts des os et ligaments et qui peuvent livrer les cellules souches et facteurs de croissance nécessaires à la guérison; et 4) développer des modèles animaux pour la résection des tumeurs afin de tester l’implantation de matériels/dispositifs.

Ce programme de recherche exploite le potentiel d’utilisation des tissus de donneurs et de patients, des cellules cancéreuses, des nanoparticules et de la technologie d’impression 3D pour promouvoir l’ingénierie des tissus osseux et les systèmes de livraison des médicaments anticancéreux. Le programme est pluridisciplinaire et réunis des ingénieurs, biologistes ainsi des chirurgiens qui rendent le programme pertinent au niveau clinique. Initialement, mon programme se concentrera sur la livraison des agents antirésorptifs, des facteurs de croissance et des peptides anticancéreux afin de valider le concept. Cependant, d’autres médicaments pertinents seront testés dans notre système de livraison qui est applicable à d’autres applications orthopédiques telles que la réparation des ligaments et du cartilage.