Des implants en soie pourraient contribuer à restaurer une vision nette
Des millions de personnes dans le monde souffrent de troubles oculaires affectant la vision, notamment la (myopie), la presbytie ou encore les maladies de la cornée. La myopie touche plus de 35 % de la population européenne, tandis que la presbytie concerne pratiquement toutes les personnes âgées de plus de 45 ans. Les traitements actuels reposent notamment sur des interventions chirurgicales visant à ajouter des tissus ou des lentilles, mais ces approches peuvent entraîner des complications telles que le rejet, l’opacification cornéenne ou une durée de vie limitée des implants. Aucun matériau ne réunit encore l’ensemble des propriétés mécaniques (transparence, biocompatibilité et polyvalence) requises pour surmonter ces difficultés. De récentes recherches se sont intéressées à un matériau innovant présent dans la nature: les fibres des cocons de vers à soie. La fibroïne de soie s’est imposée comme un polymère naturel particulièrement prometteur pour les applications biomédicales. Biocompatibles, extensibles et transparents, les biopolymères à base de soie possèdent des propriétés finement ajustables, autant de qualités essentielles pour les implants oculaires modernes et naturels. Des chercheurs du projet SILK-EYE, financé par le Conseil européen de la recherche(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) (CER), ont été les premiers à développer de nouveaux implants et lentilles cornéennes en soie. Ils ont mené leurs travaux en collaboration avec des chercheurs du Wellman Center for Photomedicine(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) et de l’université Tufts(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) et prolongent les avancées d’un précédent projet financé par le CER, PRESBYOPIA, qui avait développé des lentilles intraoculaires capables de se remodeler sous l’action des muscles oculaires afin d’imiter le fonctionnement d’un cristallin jeune. «Ces systèmes requièrent des matériaux capables de supporter les déformations mécaniques et d’orienter efficacement la lumière», explique Susana Marcos, professeure au Conseil national espagnol de la recherche(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) (CSIC). «Dans toutes ces applications, la fibroïne de soie s’est révélée être une plateforme particulièrement prometteuse.»
Créer une chaîne de fabrication intégrée
Grâce à SILK-EYE, Susana Marcos et ses collègues ont développé une vaste gamme de matériaux à base de fibroïne de soie, ainsi qu’une chaîne complète de fabrication, depuis les cocons jusqu’aux membranes transparentes et aux incrustations, adaptée à chaque application. Ils ont conçu des pansements cornéens biodégradables capables d’accélérer la cicatrisation. L’équipe a également développé des incrustations cornéennes conçues pour permettre le transport des nutriments tout en garantissant une stabilité durable. «Ces implants sont également conçus pour corriger les défauts de réfraction grâce à une combinaison de réponse mécanique et d’ajustement optique», ajoute Susana Marcos. Au-delà de la fabrication, le projet a mené des travaux approfondis de caractérisation des matériaux, des études de culture cellulaire, des traitements laser des matériaux ainsi qu’une évaluation préclinique sur le lapin. «L’objectif ultime est de parvenir à une application clinique chez l’humain», précise Susana Marcos. «Cela nécessitera de nouveaux travaux précliniques, suivis d’essais d’innocuité et d’efficacité.»
Améliorer la vision des citoyens européens
Les essais ont démontré que les pansements cornéens à base de fibroïne de soie développés par l’équipe accélèrent considérablement la cicatrisation de la cornée et peuvent y être fixés sans suture. Les incrustations cornéennes riches en soie présentent également une excellente biocompatibilité ainsi qu’une longue durée de maintien dans l’œil. Grâce à des lasers de pointe, les chercheurs ont également pu réaliser des modifications importantes et reproductibles de l’indice de réfraction de leurs membranes de soie. Le projet a en outre fait progresser les conceptions optomécaniques ainsi que les systèmes nécessaires aux lentilles intraoculaires accommodatives. Susana Marcos souligne plusieurs caractéristiques des implants à base de soie qui les rendent particulièrement prometteurs, notamment leur facilité de production, leur coût réduit et leur plus grande durabilité, puisqu’ils se dégradent naturellement dans l’environnement. L’équipe poursuivra le développement de ces implants et continuera d’évaluer leur innocuité et leur efficacité en collaboration avec des chercheurs de l’université de Valladolid(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). Parallèlement, des travaux menés avec des chercheurs de l’université de Rochester(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), aux États-Unis, portent sur les modifications de l’indice de réfraction induites par laser dans les matériaux à base de fibroïne de soie, ce qui pourrait ouvrir la voie à la conception de lentilles ophtalmiques entièrement personnalisées. «Les pathologies ciblées par ces implants sont extrêmement répandues», rappelle Susana Marcos. «C'est pourquoi l'impact potentiel des traitements alternatifs et évolutifs est particulièrement important.»
