Un traitement ciblé et sur-mesure des métastases osseuses grâce à l’impression 3D
Destiné à mettre au point des matériaux adaptés à la réparation des métastases osseuses, le projet 3DTraitCancer est à l’origine de deux brevets et de deux start-up. Ce projet est soutenu par MUSE dans le cadre de son appel à projets Soutien à la Recherche 2017.
La réparation des os au micromètre près. C’est la précision que permet l’impression 3D d’implants conçus sur-mesure. En plus de la forme, la structure des implants doit contribuer à la reconstitution de l’os en facilitant la progression des cellules osseuses et en se résorbant naturellement. Cet objectif est le point de départ de la rencontre de l’équipe de Mikhael Bechelany de l’Institut européen des membranes (IEM) et de celle de Vincent Cavaillès de l’Institut de Recherche en Cancérologie de Montpellier (IRCM). « Comme souvent en sciences, une première rencontre donne naissance à des collaborations plus ambitieuses », commente ce dernier. Pour ces deux chercheurs, la collaboration prend la forme du projet 3DTraitCancer qui vise au développement de nouveaux implants pour traiter les pathologies tumorales de l’os (ostéoclastomes, métastases osseuses du cancer du sein…). La réparation osseuse après l’ablation des zones osseuses métastasées est en effet un volet de la recherche sur le traitement des cancers. Le financement de Muse en 2017 leur met le pied à l’étrier.
Le matériau idéal
A cheval entre la chimie et la biologie, la thèse de Habib Belaid permet la conception du matériau idéal pour ces implants : une structure poreuse biodégradable et biomimétique. « Les cellules doivent s’accrocher et se multiplier facilement dans cette structure qui doit ensuite se dégrader naturellement au bout de quelques mois alors que l’os se régénère », explique le jeune docteur. Il imprime ses matériaux sur les imprimantes 3D de l’IEM, puis va les tester dans le laboratoire de l’IRCM pour vérifier qu’ils ne sont pas toxiques d’abord, pour améliorer leurs caractéristiques attendues ensuite.
Outre la régénération osseuse, ces implants doivent également contribuer à éviter la rechute cancéreuse en permettant un traitement médicamenteux localisé. Autrement dit, la structure poreuse doit faciliter la circulation des fluides pour administrer un anticancéreux. Une thérapie ciblée qui pourrait permettre d’éviter des traitements systémiques mal tolérés par les patients. En plus de la chimie et de la biologie, ce projet mobilise donc aussi la médecine avec le CHU et l’Institut du Cancer de Montpellier pour leurs expertises cliniques ou encore le génie mécanique avec le Laboratoire de Mécanique et Génie Civil (LMGC). « Un réseau de compétences amorcé par Muse qui favorise cette interdisciplinarité indispensable », souligne Vincent Cavaillès.
Deux start-up
Toujours sur la réparation osseuse, une recherche est conduite en parallèle sur les ciments injectables. En effet, les lésions osseuses créées par les métastases induisent des fractures vertébrales qui nécessitent l’injection d’un ciment, plutôt que la chirurgie d’un implant. Des résultats, obtenus là encore lors de la thèse d’Habib Belaid terminée en 2019 et durant la thèse CIFRE de Carole Barou, donnent lieu à deux brevets sur des ciments phosphocalciques réparateurs. L’un sur la délivrance locale de médicaments présents dans le ciment, avec deux molécules impliquées dans la régénération osseuse et dans le traitement contre la récidive tumorale. L’autre sur un ciment avec des propriétés mécaniques améliorées et rendu opaque ce qui permet son suivi facilement par radiographie. Dans la foulée, la rencontre avec un industriel permet la création de la start-up Biologics4life, qui permet de passer à une phase commerciale de ces ciments.
Alors que Biologics4life trouve son modèle économique après trois ans d’existence, Habib Belaid travaille au lancement d’une deuxième start-up, NextMat3D, tournée cette fois vers la valorisation de ses recherches sur les implants ostéomimétiques imprimés. Pour asseoir cette nouvelle entreprise, le chercheur va, dans un premier temps, adapter la technologie à des usages moins complexes que le traitement des cancers tel que la dentisterie : l’implant sert dans ce cas à combler un déficit osseux avant la pose d’un implant dentaire. Le futur entrepreneur souligne que l’obtention d’une autorisation de mise sur le marché du matériel dentaire est aussi plus facile et rapide qu’en oncologie.