Sarah Pragnere, doctorante au LTDS, travaille sur l’ostéogenèse imparfaite, plus communément appelée la maladie des os de verre.
Cette maladie génétique affecte les os et les rend extrêmement fragiles : les personnes qui en souffrent sont victimes de fractures à répétition, à tel point que les os longs (fémur, tibia...) se déforment. En raison de leur extrême fragilité, les os n’arrivent plus à supporter le poids du corps. « On ne sait pas soigner cette maladie. On arrive juste à la corriger, à redresser les membres et réduire les fractures », explique Sarah. Cette maladie rare affecte environ une naissance sur 20 000 selon les pays et les sources. Cette maladie entraine souvent des confusions dans les diagnostics. Les enfants qui en sont atteints ont l’apparence d’enfants battus.
« L’échelle de symptômes est assez large. Certains malades ont une vie relativement normale avec un risque de fractures plus élevé ; d’autres sont en fauteuil roulant car leurs membres sont déformés », poursuit la doctorante de 25 ans. « Ils souffrent de scoliose, leur cage thoracique est mal formée, ce qui provoque des troubles respiratoires. » La maladie se stabilise à l’âge adulte mais elle est très invalidante pendant l’enfance : « Des enfants de dix ans ont déjà eu jusqu’à 300 factures. »
Le collagène de type 1, composant majeur des os
La maladie est due à une mutation génétique. Elle affecte une protéine : le collagène de type 1, composant majeur des os mais aussi de la peau, des dents ou des vaisseaux sanguins. « L’objectif de ma thèse est de comprendre le lien entre la mutation génétique et le comportement mécanique des os et de la peau afin de mieux diagnostiquer la maladie », indique Sarah. Pour cela, « nous allons prélever des cellules de patients, nous allons les mélanger dans une bio-encre et leur donner la forme souhaitée. Puis nous allons observer comment les cellules se comportent, comment elles produisent de la matrice osseuse. Diagnostiquer la maladie en faisant des mesures sur la peau serait moins invasif que les mesures sur les os », ajoute Sarah, qui s’appuie sur les compétences en mécanique du LTDS et notamment de la plate-forme IVTV, Ingénierie et vieillissement du tissu vivant, dédiée à la biomécanique. La jeune doctorante va aussi travailler avec les HCL pour pouvoir effectuer ses prélèvements et avec 3DFab (Fabric of Advanced Biology), une entreprise lyonnaise spécialisée dans la bioimpression, installée à l’Université Lyon 1 La Doua.
Appelé aussi bioprinting, ce procédé permet de créer des tissus biologiques par fabrication additive (impression 3D). Il promet des progrès considérables en terme de médecine individualisée et régénératrice. Ces dernières années, le nombre de programmes de recherche sur le bioprinting a explosé à travers le monde.
Sarah utilise en parallèle l’approche CRISPR-Cas9, un outil de modification du génome (ciseaux génétiques) qui permet de faire des mutations génétiques plus facilement qu’avant : « Cela permet de comparer des cellules vivantes saines avec les mêmes cellules porteuse de la maladie. » Pour cela, la doctorante fait appel aux compétences de GenOway, une plateforme lyonnaise de biotechnologies. Mais pour le moment tous les verrous technologiques n’ont pas encore été levés.
Cette méthode ne fonctionne pas sur tous les types de cellule : plus précisément sur les cellules des os, cela semble plus compliqué que prévu.
Une autre piste pourrait donc être envisagée : iPSC (induced pluri potent stem cells) : des cellules « reprogrammées » pour revenir au stade embryonnaire et être capable de se multiplier.
