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La greffe de chondrocytes
Rev Rhum 0
2000
gditions
scientifiques
et medicales
[cd Fr] 2000
; 67 SuppI
: 196-7
Elsevier SAS. Tous droits rCserv&
La greffe de chondrocytes Muriel Piperno Service de rhumatologie 28, centre hospitalier Lyon-Sud, 69495 Pierre-BBnite cedex, France
cartilage / chondrocytes / greffe / reparation cartilage/ chonodrocytes / graft
Malgrt sa soliditt, la cartilage articulaire mature reste vulnerable face aux traumatismes ou aux maladies qui causent des lesions tissulaires irreversibles. En effet, en cas de lesion, le potentiel de reparation ou de rtgenb ration du cartilage endommage est tres limit&. Ceci pose un probleme considerable chez le sujet jeune car ces lesions, non seulement entrament des douleurs et une invaliditt, mais sont de plus generatrices d’arthrose precoce et parfois severe pour laquelle le traitement usuel est le remplacement prothetique. Une methode tres prometteuse est la reparation des lesions du cartilage par la greffe de chondrocytes autologues experiment&e chez I’homme par Brittberg en 1994 [ 11. Cette etude a Ctt realiste chez 23 patients presentant des lesions profondes du cartilage femoral (16 patients), ou rot&en (sept patients). Les chondrocytes ont CtC preleves dans une zone non portante du cartilage femoral et cultivts en monocouche pendant deux B trois semaines pour une multiplication par dix environ (figzlre I). Deux ans apres la greffe, 14 des 16 patients ayant une lesion femorale ont eu des resultats cliniques de (( bons )) a (( excellents )x. Sur les 15 biopsies du greffon rtalistes 12 B 46 mois apres la greffe, 11 avaient un aspect hyalin. Le resultat Ptait moins bon B la rotule. Ces resultats t&s encourageants ont conduit B une exploitation commerciale par la sociPtC Genzyme Tissue Repair a Boston. Cette technique s’adresse a des sujets jeunes, presentant une lesion cliniquement symptomatique du cartilage femoral, secondaire a des traumatismes aigus ou rep&es. Elle n’est pas indiquee chez les patients presenrant des lesions d’arthrose. En juin 1997, 3 12 patients avaient ainsi ete trait& dans le monde, 19 1 avec un suivi de six mois et 84 avec un suivi de 12 mois. Quatre-vingt pour
cent des patients seraient am&or& a 12 mois (score clinique : knee rating scale)avec settlement 12,4 % d’effets secondaires (fibroarthrose, hypertrophie tissulaire, delamination). 11faut cependant rester prudent quant a l’interpretation des rtsultats et ne pas se laisser gagner trop rapidemment par l’euphorie mtdiatique, d’autant plus que les enjeux commerciaux sont Cnormes [2]. En effet, I’Ctude de Brittberg est une etude pilote, non controlee et il est done impossible de determiner si la transplantation de chondrocytes autologues cultives a un reel effet btntfique dans le traitement des lesions local&es du cartilage articulaire. Plusieurs etudes randomisees comparant une technique chirurgicale classique de reparation, le forage de l’os sous-chondral, et la technique de Brittberg avec ou sans injection de chondrocytes autologues sous le volet ptriosd, sont actuellement en tours. Brittberg a choisi de multiplier les chondrocytes en monocouche. Certaines socittes ont suivi d’autres voies de culture pour les chondrocytes : placer les cellules dans des biomattriaux biodegradables (acide polyglycolique [3], collagene sous forme de gels ou d’eponges [4]), d’une part pour maintenir le phenotype chondrocytaire, et d’autre part pour faciliter le geste operatoire. Un gros effort de recherche est consacrt B I’effet des facteurs de croissance sur la maturation et la proliferation des chondrocytes (jbroblast growth factor, insulin-like growth factor, transforming growth factor beta et famille des bone morphogenicproteins) et B leur application clinique dans la greffe de chondrocytes [5]. Cependant, la complexite des interactions existant entre les differents facteurs de croissance et la possibilite d’effets secondaires gentraux limitent pour le moment leur utilisation.
La greffe
de chondrocytes
Volet pkiostk prkleve A la partie interne du tibia
197s
Volet pkriostk suturh sur la l&ion
n sous le volet pkiostk des chondrocytes cultivr%, dans la l6sion
Digestion ekymatique I f
!
Culture pendant 11 A 21 jours (Nb de cellules x IO) ,_:)
Traitement A la Ttypsine
Suipension de 2.6 x 1O6a 5 x 1O6cellules =? f cl= ‘, i -4
Figure 1. Diagramme de la transplantation
de chondrocytes dans le condyle femoral droit. D’aprks Brittberg et al. [l].
REFERENCES 1 Brittberg
M, Lindhal A, Nilsson A, Ohlson C, Isaksson 0, Peterson L. Treatment of deep cartilage defects in the knee with autologous chondrocytes transplantation. N Engl J Med 1994 ; 331 : 889-95. 2 Messner K, Gillquist J. Cartilage repair. A critical review. Acta Orthop Stand 1996 ; 67 : 523-9.
3 Freed LE, Vunjak-Novakovic
G, Biron JR, Eagles DB, Lesnoy DC, Barlow SK. Biodegradable polymer scaffolds for tissue engineering. Bio/Technology 1994 ; 12 : 689-93. 4 Frenkel SR, Toolan B, Menche D, Pitman MI, Pachence JM. Chondrocytes transplantation using a collagen bilayer matrix for cartilage repair. J Bone Joint Surg 1997 ; 79B : 831-6. JA, Mankin HJ. Articular cartilage repair and 5 Buckwalter transplantation. Arthritis Rheum 1998 ; 1331-42.
2000
gditions
scientifiques
et medicales
[cd Fr] 2000
; 67 SuppI
: 196-7
Elsevier SAS. Tous droits rCserv&
La greffe de chondrocytes Muriel Piperno Service de rhumatologie 28, centre hospitalier Lyon-Sud, 69495 Pierre-BBnite cedex, France
cartilage / chondrocytes / greffe / reparation cartilage/ chonodrocytes / graft
Malgrt sa soliditt, la cartilage articulaire mature reste vulnerable face aux traumatismes ou aux maladies qui causent des lesions tissulaires irreversibles. En effet, en cas de lesion, le potentiel de reparation ou de rtgenb ration du cartilage endommage est tres limit&. Ceci pose un probleme considerable chez le sujet jeune car ces lesions, non seulement entrament des douleurs et une invaliditt, mais sont de plus generatrices d’arthrose precoce et parfois severe pour laquelle le traitement usuel est le remplacement prothetique. Une methode tres prometteuse est la reparation des lesions du cartilage par la greffe de chondrocytes autologues experiment&e chez I’homme par Brittberg en 1994 [ 11. Cette etude a Ctt realiste chez 23 patients presentant des lesions profondes du cartilage femoral (16 patients), ou rot&en (sept patients). Les chondrocytes ont CtC preleves dans une zone non portante du cartilage femoral et cultivts en monocouche pendant deux B trois semaines pour une multiplication par dix environ (figzlre I). Deux ans apres la greffe, 14 des 16 patients ayant une lesion femorale ont eu des resultats cliniques de (( bons )) a (( excellents )x. Sur les 15 biopsies du greffon rtalistes 12 B 46 mois apres la greffe, 11 avaient un aspect hyalin. Le resultat Ptait moins bon B la rotule. Ces resultats t&s encourageants ont conduit B une exploitation commerciale par la sociPtC Genzyme Tissue Repair a Boston. Cette technique s’adresse a des sujets jeunes, presentant une lesion cliniquement symptomatique du cartilage femoral, secondaire a des traumatismes aigus ou rep&es. Elle n’est pas indiquee chez les patients presenrant des lesions d’arthrose. En juin 1997, 3 12 patients avaient ainsi ete trait& dans le monde, 19 1 avec un suivi de six mois et 84 avec un suivi de 12 mois. Quatre-vingt pour
cent des patients seraient am&or& a 12 mois (score clinique : knee rating scale)avec settlement 12,4 % d’effets secondaires (fibroarthrose, hypertrophie tissulaire, delamination). 11faut cependant rester prudent quant a l’interpretation des rtsultats et ne pas se laisser gagner trop rapidemment par l’euphorie mtdiatique, d’autant plus que les enjeux commerciaux sont Cnormes [2]. En effet, I’Ctude de Brittberg est une etude pilote, non controlee et il est done impossible de determiner si la transplantation de chondrocytes autologues cultives a un reel effet btntfique dans le traitement des lesions local&es du cartilage articulaire. Plusieurs etudes randomisees comparant une technique chirurgicale classique de reparation, le forage de l’os sous-chondral, et la technique de Brittberg avec ou sans injection de chondrocytes autologues sous le volet ptriosd, sont actuellement en tours. Brittberg a choisi de multiplier les chondrocytes en monocouche. Certaines socittes ont suivi d’autres voies de culture pour les chondrocytes : placer les cellules dans des biomattriaux biodegradables (acide polyglycolique [3], collagene sous forme de gels ou d’eponges [4]), d’une part pour maintenir le phenotype chondrocytaire, et d’autre part pour faciliter le geste operatoire. Un gros effort de recherche est consacrt B I’effet des facteurs de croissance sur la maturation et la proliferation des chondrocytes (jbroblast growth factor, insulin-like growth factor, transforming growth factor beta et famille des bone morphogenicproteins) et B leur application clinique dans la greffe de chondrocytes [5]. Cependant, la complexite des interactions existant entre les differents facteurs de croissance et la possibilite d’effets secondaires gentraux limitent pour le moment leur utilisation.
La greffe
de chondrocytes
Volet pkiostk prkleve A la partie interne du tibia
197s
Volet pkriostk suturh sur la l&ion
n sous le volet pkiostk des chondrocytes cultivr%, dans la l6sion
Digestion ekymatique I f
!
Culture pendant 11 A 21 jours (Nb de cellules x IO) ,_:)
Traitement A la Ttypsine
Suipension de 2.6 x 1O6a 5 x 1O6cellules =? f cl= ‘, i -4
Figure 1. Diagramme de la transplantation
de chondrocytes dans le condyle femoral droit. D’aprks Brittberg et al. [l].
REFERENCES 1 Brittberg
M, Lindhal A, Nilsson A, Ohlson C, Isaksson 0, Peterson L. Treatment of deep cartilage defects in the knee with autologous chondrocytes transplantation. N Engl J Med 1994 ; 331 : 889-95. 2 Messner K, Gillquist J. Cartilage repair. A critical review. Acta Orthop Stand 1996 ; 67 : 523-9.
3 Freed LE, Vunjak-Novakovic
G, Biron JR, Eagles DB, Lesnoy DC, Barlow SK. Biodegradable polymer scaffolds for tissue engineering. Bio/Technology 1994 ; 12 : 689-93. 4 Frenkel SR, Toolan B, Menche D, Pitman MI, Pachence JM. Chondrocytes transplantation using a collagen bilayer matrix for cartilage repair. J Bone Joint Surg 1997 ; 79B : 831-6. JA, Mankin HJ. Articular cartilage repair and 5 Buckwalter transplantation. Arthritis Rheum 1998 ; 1331-42.