Développement d'un substitut vasculaire acellulaire d'origine humaine recouvert d'une matrice de gelée de Wharton fonctionnalisée pour le recrutement de cellules : caractérisation fine et évaluation ex vivo

Les maladies cardiovasculaires sont la première cause de mortalité dans le monde. Les patients nécessitant un pontage aorto-coronarien manquent souvent de vaisseaux autologues en quantité/qualité suffisantes pour cette greffe. De plus, leur prélèvement est invasif. Faute de solution synthétique pérenne, l’ingénierie tissulaire vasculaire se focalise sur le développement de greffons vasculaires de petits calibres prêts à l'emploi. Une première approche de greffon cellularisé développée au sein de l'équipe a montré des résultats prometteurs, mais la cellularisation s'avère longue, coûteuse et limite la conservation. Cette thèse avait donc pour but de développer un greffon acellulaire de petit calibre. Ce dernier sera composé d'une artère ombilicale décellularisée recouverte d'un hydrogel formé à partir de matrice extracellulaire extraite de la gelée de Wharton (MEC-GW) héparinée et fonctionnalisée par des biosignaux capables de recruter les cellules de l’hôte après implantation. La caractérisation mécanique et histologique de l'artère ombilicale montre une conservation possible jusqu'à 3 mois. De plus, ses propriétés mécaniques sont proches de celles des artères coronaire et mammaire humaines, utilisées en clinique pour les pontages aorto-coronariens. Ce scaffold sera ensuite recouvert d’un hydrogel de MEC-GW. Ainsi, la GW soumise à une extraction acide couplée aux ultrasons a permis d’obtenir une MEC-GW fortement concentrée en GAGs et en collagène total, tout en préservant la structure native de ce dernier. La MEC-GW extraite permet la formation d'hydrogels auto-assemblés et héparinés, en attestent ses propriétés rhéologiques. Cet hydrogel devra ensuite être fonctionnalisé par les biosignaux contenu dans le sécrétome produit sous stimulus inflammatoire par des cellules stromales mésenchymateuses issues de la GW (CSM-GW). Ainsi produit, le sécrétome est riche en cytokines pro-inflammatoires, chimiokines et facteurs de croissance et préserve la prolifération et l'activité métabolique de cellules endothéliales et musculaires lisses, qui à terme recoloniseront le greffon après implantation. Cette thèse démontre la faisabilité du projet de développement d’un greffon acellulaire de petit diamètre en validant la production de chaque élément le constituant (scaffold, hydrogel, biosignaux). De plus, elle propose un nouveau biomatériau cytocompatible au travers d’hydrogels auto-assemblés fonctionnalisables pour diverses applications en ingénierie tissulaire et en systèmes de délivrance de médicament.