Greffe de graisse autologue enrichie pour le traitement de la douleur sur les sites d'amputation (AMP-5)

Les amputations traumatiques sont courantes et posent de nombreux défis à nos guerriers blessés. Une publication récente a rapporté qu'au cours des conflits actuels, plus de 950 militaires ont subi des amputations liées au combat, dont 15 % survenant plus de 12 semaines après la blessure initiale (1). Des statistiques mises à jour placent ce nombre d'amputés à plus de 1050 (communication personnelle, COL Paul Pasquina, chef du département intégré d'orthopédie et de réadaptation, Walter Reed National Military Medical Center-WRNMMC). La capacité d'un guerrier blessé à retrouver une fonction optimale après une amputation dépend le plus souvent de sa capacité à s'ajuster et à s'adapter avec succès à une prothèse. Une fois sortis de la phase aiguë, de nombreux patients amputés souffrent de douleurs lorsqu'ils portent une prothèse, soit à cause d'une fine couverture de tissus mous sur des structures osseuses, soit de nerfs périphériques mal rembourrés de tissus mous. La douleur extrinsèque du membre résiduel est généralement d'origine mécanique liée à l'emboîture prothétique ou à d'autres composants prothétiques. Elle est souvent le résultat d'une inadéquation entre la tolérance des tissus du membre résiduel et les charges prothétiques sur les tissus mous. Cette sensibilité est souvent accentuée par des troncs nerveux superficiels ou des névromes au niveau de nerfs sectionnés qui sont exposés à une charge mécanique externe excessive (2). Une mauvaise interface de l'emboîture, une dégradation cutanée secondaire et/ou des douleurs peuvent gravement limiter la fonction.

Cela présente un problème clinique très difficile et historiquement, lorsque cela est possible, la procédure clinique consisterait à impliquer la révision chirurgicale du site d'amputation avec un raccourcissement associé de l'os, de longues cicatrices et une cicatrisation prolongée. Si une amputation sous le genou doit être convertie en une amputation au-dessus du genou, il y a alors de graves implications fonctionnelles. Pour les tissus locaux au site d'amputation qui sont de mauvaise qualité (par ex. cicatricielle ou recouverte d'une greffe de peau), un lambeau musculaire à distance peut être nécessaire (3,4). Ces lambeaux peuvent nécessiter un transfert vers le site d'amputation par anastomose microvasculaire des vaisseaux sanguins. La procédure est hautement invasive et peut ajouter la morbidité d'une fonction réduite, d'une déformation et d'un risque de problèmes de cicatrisation au niveau du site donneur de muscle. Les taux d'échec des lambeaux des membres inférieurs peuvent atteindre 18,5 % (5, 6). Les taux d'ulcération des lambeaux ont tendance à être plus élevés dans ces lambeaux porteurs de poids, les lambeaux sans peau et sans muscle nécessitent fréquemment des procédures de réduction secondaire pour améliorer la fonction, et les névromes douloureux ne sont pas rares (6,7).

Une solution clinique qui permet la génération peu invasive de nouveau rembourrage des tissus mous sur un site d'amputation sans qu'il soit nécessaire de raccourcir davantage les membres, de longues cicatrices, une récupération prolongée et une morbidité importante du site donneur aurait le potentiel d'aider considérablement nos guerriers blessés et changer la pratique clinique.

La greffe de graisse autologue comme solution potentielle. La greffe de tissu adipeux autologue est une technique chirurgicale peu invasive qui commence par le prélèvement de tissu adipeux de l'abdomen ou des cuisses par liposuccion à travers des incisions de moins de 5 mm de longueur. Le lipoaspirat est ensuite traité pour concentrer la fraction adipeuse et réinjecté dans le site donneur. Cette procédure chirurgicale implique la transplantation immédiate du propre tissu d'un patient en une seule procédure opératoire. Il a les avantages de :

• Incisions d'accès minimales
• Capacité à transférer des quantités importantes de tissus (des centaines de grammes de tissus)
• Peut être utilisé dans le cadre d'interventions chirurgicales antérieures et de la présence de matériel
• Généralement pratiquée en ambulatoire
• Morbidité minimale du site donneur au site de prélèvement du greffon
• Faible risque par rapport aux procédures chirurgicales plus invasives
• Peut être répété plusieurs fois, si nécessaire, même en utilisant les mêmes sites donneurs

Le transfert de tissus autologues n'est pas un nouveau concept mais juste une autre méthode comme nous l'avons vu avec de nombreux types de lambeaux utilisant diverses combinaisons de muscle, de graisse et de peau qui ont été bien documentés. Les lambeaux de tissu proviennent de nombreux endroits différents et sont utilisés de différentes manières pour obtenir les résultats souhaités. Les lambeaux ont leur propre apport sanguin, ils sont plus résistants que les greffes de peau et produisent généralement de bien meilleurs résultats d'un point de vue cosmétique car ils peuvent mieux correspondre au teint et à la texture de la peau. Les lambeaux cutanés sont également un meilleur choix lorsque le tissu "en vrac" est nécessaire pour combler les défauts de contour. L'avantage évident est d'utiliser des tissus autologues plutôt que des xénogreffes et des allogreffes ; chacun ayant des risques connus de rejet et d'événements indésirables.

La littérature a démontré sans équivoque que la greffe de graisse clinique dans les fesses (une région anatomique portante similaire) peut être réalisée en toute sécurité et efficacement avec des taux de rétention d'environ 75 % jusqu'à 2 ans et au-delà (23-25). Dans une recherche dans la base de données OVID d'articles sur la greffe de graisse, plus de 9 000 articles ont fait référence à l'utilisation de greffes de graisse dans un large éventail de situations cliniques. Spécifiquement à cette application, plus de 100 références étaient pertinentes pour cette proposition et fournies ci-dessous. (26-132)

Les chercheurs proposent un essai clinique pour évaluer l'efficacité du transfert de graisse autologue mini-invasif pour traiter la douleur et le mauvais ajustement prothétique sur les sites d'amputation. Cette intervention chirurgicale implique la transplantation immédiate du propre tissu d'un sujet et ne nécessite pas la surveillance de la FDA. Il est important de noter que nous utiliserons nos connaissances et notre expertise en travaillant avec des cellules stromales adipeuses pour comparer une modification de thérapie cellulaire de médecine régénérative de la procédure de greffe de graisse avec des préparations de greffe de graisse plus traditionnelles.

Le plus gros problème associé à la greffe de graisse est le taux imprévisible de résorption de la greffe de graisse. Ceci est probablement lié à la capacité du tissu adipeux en régénération à développer rapidement un nouvel apport sanguin. Dans cette étude, nous testerons une approche de médecine régénérative consistant à enrichir le greffon adipeux avec des cellules souches adipeuses autologues (greffe adipeuse enrichie en cellules stromales). Cela peut servir à améliorer la rétention du greffon au fil du temps et potentiellement améliorer les résultats fonctionnels.

Une préparation modifiée de la greffe de graisse consiste à concentrer les cellules stromales endogènes dans le matériau de greffe dans le but d'augmenter la rétention de la greffe au fil du temps. La matière grasse aspirée utilisée pour la greffe de graisse se compose d'adipocytes matures, d'une petite quantité de tissu fibreux et de cellules stromales adipeuses immatures (ASC). Ces cellules stromales adipeuses sont une population mixte de cellules chargées non lipidiques qui servent à transformer les adipocytes matures et les éléments vasculaires. On trouve des "préadipocytes", ainsi que des cellules précurseurs endothéliales et des cellules progénitrices multilignées. Il convient de noter qu'il a été démontré que les ASC stimulent l'angiogenèse lorsqu'elles sont stressées dans des conditions hypoxiques et que ces cellules peuvent jouer un rôle déterminant dans la guérison et la rétention de volume des greffes de graisse. Yoshimura, et. Al. (133) ont découvert que la graisse aspirée avec une canule de liposuccion (c'est-à-dire la méthode de récolte de graisse pour la greffe de graisse) est déficiente en ASC par rapport à la graisse entière. Cela est dû au fait qu'une grande partie des ASC sont situées autour de gros vaisseaux sanguins qui sont laissés intacts dans le site donneur après la liposuccion avec une canule émoussée. Le manque relatif d'ASC dans le lipoaspirat peut expliquer les problèmes de réabsorption du greffon graisseux au fil du temps. L'enrichissement du lipoaspirat avec des ASC devrait augmenter l'angiogenèse et, par conséquent, la rétention du greffon graisseux. Cette approche de thérapie cellulaire tire parti de la capacité innée des ASC à sécréter des facteurs angiogéniques et à se différencier en adipocytes matures. L'amélioration de la croissance interne des vaisseaux sanguins peut entraîner une meilleure rétention du volume du greffon et des résultats de reconstruction supérieurs.

Notre groupe à l'Université de Pittsburgh a développé des méthodes GMP cliniquement utiles et évolutives pour l'extraction de l'ASC dans le cadre d'un programme financé par les NIH, dirigé par le Dr Rubin (codirecteur du Adipose Stem Cell Center) en collaboration avec le Dr Albert Donnenberg, directeur de les laboratoires cliniques pour le traitement cellulaire. Nous démarrons actuellement un projet entièrement financé avec les Forces armées de médecine régénérative (AFIRM). Nous utilisons nos techniques d'extraction pour effectuer une greffe de graisse enrichie en ASC pour la reconstruction des traumatismes faciaux et cela a reçu l'approbation de l'IRB dans notre établissement. Ce processus est réglementé par les directives relatives aux cellules, tissus et produits cellulaires et tissulaires humains (HCT/P) en vertu de la section 361 du CFR (21CFR1271.10). Les thérapies HCT/P sont exemptées de l'exigence de soumission d'une demande de nouveau médicament expérimental (IND).

Pour cette proposition de projet, nous avons élargi l'équipe pour englober l'expertise dans la greffe de graisse reconstructive, la reconstruction des membres inférieurs, la médecine physique et la réadaptation, la conception de prothèses, le soutien nutritionnel et l'évaluation des résultats psychosociaux. Compte tenu du succès initial de la greffe de graisse autologue pour la reconstruction faciale après un traumatisme (analyse en cours), même sans enrichissement de la greffe avec des cellules stromales adipeuses, nous pensons que cette thérapie peut être appliquée efficacement pour le traitement des douleurs des membres. Cette procédure peut être réalisée en ambulatoire sans incisions significatives sur le membre, seulement de petits sites d'orifice mesurant moins de 5 mm. Il est à noter qu'il s'agit d'une application expérimentale complètement nouvelle d'un traitement conventionnel.