Biomatériau hybride novateur pour la réparation du ménisque

Les déchirures méniscales représentent l'affection du genou la plus fréquente, avec environ 25 000 nouveaux cas par an au Canada. Malgré l'existence de diverses techniques de réparation, la plupart des déchirures méniscales sont considérées comme irréparables et la méniscectomie est couramment pratiquée. Cependant, cette procédure augmente le risque de développer de l'arthrose. Une formulation lyophilisée à base de chitosane reconstitué dans du plasma riche en plaquettes autologues s'est révélée prometteuse dans des études précliniques pour améliorer la réparation du ménisque par sutures. Les objectifs de l’étude dans laquelle s’est inscrit mon projet de maîtrise consistaient à développer un modèle ovin de réparation méniscale entièrement arthroscopique et à évaluer l'efficacité et la sécurité de l’implant chitosane/plasma riche en plaquettes (PRP) en tant que stratégie d'amélioration de la réparation méniscale par sutures. Pour ce faire, une étude sur un modèle animal de grande taille a été menée : des lésions radiales unilatérales ont été induites dans les ménisques médiaux de 22 brebis squelettiquement matures, puis ont été suturées de l'intérieur vers l'extérieur. Deux groupes ont reçu une injection de l’implant dans les lésions suturées (doses de 0,5 ou 1 ml, n=6/groupe), tandis qu'un groupe a reçu une injection de PRP autologue de 1 ml (n=5). Le groupe témoin n'a reçu que des sutures (n=5). Des tests mécaniques (module instantané (MPa), épaisseur (mm), en utilisant le testeur mécanique multiaxial Mach-1 de Biomomentum) et électromécaniques (paramètre quantitatif, en utilisant la sonde Benchtop Arthro-BST de Biomomentum) ont été réalisés sur les surfaces cartilagineuses des genoux réparés et contralatéraux. Toutes les surfaces cartilagineuses ont ensuite été évaluées histologiquement. L’implant chitosane/plasma riche en plaquettes était résident dans les lésions le lendemain de la chirurgie et a induit le recrutement de cellules polymorphonucléaires. Bien que tous les ménisques et surfaces articulaires opérés aient été affectés par la chirurgie, ceux dont le genou a été traité avec l’implant présentaient un aspect structurel et des propriétés mécaniques nettement meilleurs que ceux des autres groupes de traitement.

Abstract

Meniscal tears are the most common knee condition, with approximately 25,000 new cases per year in Canada. Despite the existence of various repair techniques, most meniscal tears are considered irreparable, and meniscectomy is commonly performed. However, this procedure increases the risk of developing osteoarthritis. A freeze-dried formulation based on chitosan reconstituted in autologous platelet-rich plasma has shown promise in preclinical studies for improving meniscal suture repair. The objectives of the study, in which I participated as part of my Master's project, were to develop an ovine model of fully arthroscopic meniscal repair, and to evaluate the efficacy and safety of the implant chitosan/platelet-rich plasma as a strategy for improving meniscal repair by suturing. To this end, a large-animal-model based study was conducted: unilateral radial lesions were induced in the medial menisci of 22 skeletally mature ewes, then sutured inside out. Two groups received an injection of the implant into the sutured lesions (doses of 0.5 or 1 ml, n=6/group), while one group received a 1 ml injection of autologous PRP (n=5). The control group received sutures only (n=5). Mechanical (instantaneous modulus (MPa), thickness (mm), using Biomomentum's Mach-1 multiaxial mechanical tester) and electromechanical (quantitative parameter, using Biomomentum's Benchtop Arthro-BST probe) tests were performed on the cartilage surfaces of the repaired and contralateral knees. All surfaces were then evaluated histologically. The implant was resident in the tears at one day post-surgery and induced polymorphonuclear cell recruitment. All operated menisci and joint surfaces were affected by surgery, but those whose knee was treated with chitosan/platelet-rich plasma showed significantly better structural appearance and mechanical properties than those in the other treatment groups.