ARCHIVÉ - Des cornées biosynthétiques pourraient rendre la vue à des millions de gens

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Le 03 juin 2003— Ottawa (Ontario)

 

Le Dr Dave Carlsson, de l'ITPCE-CNRC, utilise des moules pour fabriquer des cornées artificielles.
Le Dr Dave Carlsson, de l'ITPCE-CNRC, utilise des moules pour fabriquer des cornées artificielles.

Au cours de ses quelque 30 années à l'emploi de l'Institut de technologie des procédés chimiques et de l'environnement du CNRC (ITPCE-CNRC), le physico-chimiste David Carlsson a contribué à de nombreuses percées technologiques dans le domaine des plastiques et des fibres. Mais sa plus récente commande pourrait se révéler le couronnement de sa carrière : fabriquer, grâce au génie tissulaire, une cornée biosynthétique qui pourrait redonner la vue à des millions d'handicapés visuels.

La cornée est la partie transparente qui recouvre le globe oculaire et concentre la lumière sur la rétine. Le CNRC s'efforce présentement de mettre au point une cornée biosynthétique. La cornée est conçue pour durer toute la vie et elle est protégée par un grand nombre de nerfs; toutefois, elle peut s'opacifier à la suite d'une blessure ou de la maladie, entraînant parfois la cécité complète. Heureusement, les cornées endommagées peuvent être remplacées par des cornées greffées. Mais cette opération se heurte aux mêmes limites que toutes les autres greffes d'organes : la pénurie de donneurs.

Le tissu cornéen est implanté chirurgicalement pour déterminer s'il y a pénétration de nerfs et de vaisseaux sanguins.
Le tissu cornéen est implanté chirurgicalement pour déterminer s'il y a pénétration de nerfs et de vaisseaux sanguins.

« L'Amérique du Nord peut à peine suffire à ses propres besoins, et l'Asie et le tiers monde font face à une grave pénurie », selon le Dr Carlsson, chercheur émérite à l'ITPCE-CNRC. « L'Organisation mondiale de la santé estime qu'environ 10 millions de personnes auraient besoin d'une greffe de cornée à l'heure actuelle. »

En 2000, Carlsson et ses collègues du CNRC ont entrepris de collaborer avec la Dre May Griffith, biologiste cellulaire de réputation mondiale, et avec le Dr Frank Li, chimiste des polymères, tous deux chercheurs à l'Institut de l'oeil de l'Université d'Ottawa, pour mettre au point une structure synthétique ayant essentiellement les mêmes propriétés que la cornée naturelle. « Une cornée humaine est aussi robuste que le cuir d'une chaussure, explique le Dr Carlsson. Elle est incroyablement résistante et possède une structure très complexe : elle se compose d'environ 300 couches empilées les unes sur les autres. »

Le Dr Carlsson explique également qu'une cornée humaine est constituée de 80 p. 100 d'eau et de 20 p. 100 de polymères naturels. « Le polymère dominant est le collagène, le matériau à tout faire de la nature : on le retrouve partout. Les autres constituants sont des molécules semblables au sucre. On se trouve donc en présence d'un matériau composé de microfibres – le collagène – et de résines pour les maintenir ensemble. Nous pourrions essayer de copier la façon dont la nature fabrique les cornées, mais ça nous prendrait sans doute 100 ans pour y arriver parfaitement. »

Le Dr Frank Li, de l'Université d'Ottawa, prépare le tissu biosynthétique.
Le Dr Frank Li, de l'Université d'Ottawa, prépare le tissu biosynthétique.

Par conséquent, l'approche adoptée par l'ITPCE-CNRC a consisté plutôt à travailler étroitement avec leurs partenaires de l'Université d'Ottawa afin de retenir toutes les propriétés désirées pour cette cornée biosynthétique. Les propriétés choisies sont les suivantes : la cornée synthétique doit être transparente, elle doit être compatible avec les autres tissus cellulaires, et elle doit être très robuste.

Tissu cornéen artificiel
Tissu cornéen artificiel
La Dre May Griffith, de l'Université d'Ottawa, examine le tissu synthétisé pour des cornées artificielles.
La Dre May Griffith, de l'Université d'Ottawa, examine le tissu synthétisé pour des cornées artificielles.

Jusqu'ici, les chercheurs ont réussi à fabriquer un matériau qui satisfait aux deux premiers critères. Ce matériau est presque invisible dans l'eau, et il est compatible avec les cellules que l'on trouve dans l'oeil humain. « Une cornée synthétique doit coexister avec les cellules épithéliales de l'oeil, qui servent de première ligne de défense de l'organisme, poursuit le Dr Carlsson. Nous voulons que les cellules épithéliales puissent se développer pour recouvrir parfaitement la cornée. Nous voulons aussi que les nerfs puissent se fixer de nouveau sur la cornée pour communiquer avec le cerveau et déclencher le clignement des yeux ou la production de larmes pour éviter que la cornée ne s'assèche. Enfin, nous voulons que les propres systèmes cellulaires du corps se mettent en action pour réparer les dommages que pourrait subir la cornée. Pour ce faire, nous essayons de créer un milieu favorable où nos cornées synthétiques pourront s'implanter, plutôt que de simplement greffer une pièce de plastique transparent. »

Le principal obstacle auquel se bute maintenant l'équipe est la robustesse de leur matériau synthétique. « Un chirurgien d'expérience peut greffer notre cornée synthétique chez un patient, mais elle est encore loin de posséder la résistance de la cornée humaine », conclut le Dr Carlsson.

« La balle est maintenant dans le camp de Dave, lance son collaborateur, le Dr Griffith. Réussira-t-il? Probablement. De toute façon, il n'a pas le choix! », plaisante-il.

Visitez le site Web de l'Institut de technologie des procédés chimiques et de l'environnement du CNRC (ITPCE-CNRC).


Renseignements : Relations avec les médias
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