Un implant en hydrogel contre l'endométriose

Les hydrogels sont utilisés de diverses manières : dans les lentilles de contact, pour libérer des médicaments dans le corps, dans les crèmes hydratantes, comme réservoir d'eau dans le sol, pour purifier l'eau polluée ou comme gélifiant et épaississant. Un hydrogel est un gel composé d'une matière plastique capable de lier l'eau. Des chercheurs ont maintenant développé pour la première fois un implant d'hydrogel qui peut être placé dans les trompes de Fallope des femmes et qui remplit deux fonctions : D'une part, l'implant agit comme un moyen de contraception, d'autre part, il peut empêcher l'apparition et la propagation de l'endométriose.

Il y a environ quatre ans, Inge Herrmann a engagé dans son groupe de recherche au Département de génie mécanique et des procédés et à l'Empa un chef de clinique en gynécologie qui était très intéressé par la recherche orientée vers la clinique. Pour l'équipe, cette collaboration multidisciplinaire était une expérience. Au départ, il s'agissait de développer un nouveau moyen de contraception pour les femmes à partir d'un hydrogel. Ce n'est qu'en discutant entre l'équipe de recherche et le gynécologue que les chercheurs ont découvert que le blocage des trompes de Fallope par un hydrogel pourrait également prévenir l'endométriose.

Prévenir l'endométriose en bloquant les trompes de Fallope

Environ dix pour cent des femmes souffrent d'endométriose. L'origine de cette maladie n'est pas encore totalement élucidée à ce jour. On suppose que pendant les menstruations, du sang s'écoule par les trompes de Fallope et retourne dans la cavité abdominale. Ce sang contient des cellules de la muqueuse utérine qui s'installent dans la cavité abdominale et peuvent provoquer des inflammations, des douleurs et la formation de tissu cicatriciel.

Les chercheurs ont découvert comment un implant en hydrogel bloque avec succès la trompe de Fallope et empêche ainsi le reflux du sang menstruel. Ils décrivent leurs découvertes dans une page externeÉtude, qui a récemment été publiée dans la revue Advanced Materials. "Nous avons découvert que l'implant devait être un gel très souple, semblable à un ourson en caoutchouc, qui ne réagit que de manière minimale avec les tissus et qui n'est pas perçu comme un corps étranger et rejeté", explique Alexandre Anthis, premier auteur de l'étude.

L'un des avantages des hydrogels est qu'ils gonflent au contact d'un liquide. Ainsi, l'implant développé ne mesure initialement qu'environ deux millimètres de long, il peut être mis en place sans opération à l'aide d'un hystéroscope, un instrument utilisé pour observer l'utérus, puis il gonfle dans la trompe de Fallope jusqu'à atteindre plus du double de sa taille. L'hydrogel agit alors comme une barrière et ne laisse passer ni les spermatozoïdes ni le sang. "Notre implant en hydrogel se dégrade facilement à l'aide d'une lumière UV ou d'un liquide spécial, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de l'enlever chirurgicalement si une patiente souhaite revenir sur l'intervention", explique Herrmann.

L'innovation grâce à la collaboration multidisciplinaire

L'un des plus grands défis a été de trouver le bon équilibre entre stabilité et dégradabilité, explique Anthis. "Nous voulions nous assurer que l'implant était compatible mais stable". Pour ce faire, les chercheurs ont d'abord mené des expériences ex vivo sur des trompes de Fallope humaines qui avaient été retirées en raison d'un cancer des ovaires, par exemple. Dans un deuxième temps, l'implant a été placé sur un porc. Au bout de trois semaines, l'implant en hydrogel était toujours en place et il n'y avait eu aucune réaction de corps étranger.

En collaboration avec l'ETH et l'Empa, les chercheurs ont déposé une demande de brevet. D'autres clarifications et études doivent encore être menées avant que le produit ne soit commercialisé. L'équipe cherche des partenaires de coopération dans l'industrie et dans le domaine universitaire afin de rendre la technologie accessible à ceux qui en ont le plus besoin. L'endométriose étant une maladie humaine, il n'est pas facile de savoir comment l'implant hydrogel se comporte dans les trompes de Fallope pendant une période prolongée, notamment lors d'activités comme le sport. Un autre défi sera de déterminer si l'endométriose dans l'abdomen peut être évitée uniquement en bloquant les trompes de Fallope. Pour ce faire, les chercheurs veulent analyser des ensembles de données cliniques de patientes atteintes d'endométriose.

"Jusqu'à présent, la recherche à l'interface entre la science des matériaux, le génie des procédés et la gynécologie est très rare. Pourtant, ce domaine de recherche est extrêmement important. Si nous pouvons y contribuer par notre travail, c'est un pas important", déclare Herrmann, qui a récemment ouvert l'Ingenuity Lab à l'hôpital universitaire Balgrist afin d'apporter des innovations en matière de matériaux à la clinique.