Les lésions du cartilage ont une prévalence élevée, atteignant 63 % de la population générale et 36 % des athlètes. Le tissu cartilagineux articulaire est avasculaire et présente une cellularité limitée, ce qui entraîne une capacité de guérison restreinte lorsqu’il est endommagé. Les lésions non traitées peuvent évoluer vers l'arthrose (OA). L'arthrose est caractérisée par une dégénérescence progressive du cartilage articulaire, un remodelage de l'os sous-chondral, des lésions de la moelle osseuse et une synovite. Les lésions symptomatiques du cartilage et l'arthrose précoce représentent un fardeau clinique et économique important. On estime qu'environ 20 % des remplacements du genou pourraient être évités chaque année s'ils étaient traités par des approches de thérapie cellulaire.

Le principal défi des méthodes d'ingénierie tissulaire pour traiter les défauts (lésions) du cartilage est de produire un tissu cartilagineux hyalin ou un tissu ayant des caractéristiques histologiques et biomécaniques similaires à celles du cartilage articulaire natif, avec la capacité de s'intégrer dans l'environnement naturel (os sous-chondral et cartilage environnant). Cependant, toutes les méthodes disponibles conduisent principalement à un tissu fibrocartilagineux. Le cartilage principalement produit à partir de cellules souches mésenchymateuses comme dans le traitement des microfractures est un fibrocartilage et n'offre pas de résultats à long terme (2 à 5 ans). D'autres thérapies utilisant des chondrocytes provenant du cartilage du patient comme source de cellules développent également principalement du fibrocartilage. De plus, ces thérapies cellulaires basées sur la culture des chondrocytes présentent des limitations liées à la quantité et à la qualité des cellules produites.

Notre méthodologie innovante consiste en une culture en 3 étapes, qui permet de produire des microtissus de cartilage hyalin qui s'intègrent dans l'environnement naturel à partir seulement d’une petite biopsie du cartilage d'un patient. Les chondrocytes sont amplifiées à partir de 10 à 30 mg de cartilage et se dédifférentient (étape 1), puis sont redifférenciés (étape 2), et sont utilisées pour former des microtissus de cartilage tridimensionnel (sphères de couleur blanche de 1 à 2 mm), produisant leur propre matrice hyaline (étape 3). Les sphères de microtissus produites, sont déposées sur les lésions du cartilage du patient par arthroscopie sans qu'il soit nécessaire de recourir à un échafaudage (matrice) externe. Ce protocole permet d’amplifier en masse les chondrocytes qui se dédifférencient en cellules ressemblant à des fibroblastes avec la perte de leur phénotype d’origine et de les redifférencier de nouveau en chondrocytes capables de produire une matrice extracellulaire avec des caractéristiques proches du cartilage hyalin, indépendamment de l'âge du patient et du statut dégénératif de l'articulation du donneur.

La prochaine étape de ce projet est un essai clinique de phase I (First-In-Human) utilisant un médicament thérapeutique avancé expérimental (iATMP) appelés « Cartibeads » ou microtissus de cartilage autologue.