Développement de ciments phosphocalciques combinés à des agents d'intérêt thérapeutique

Development of calcium phosphate cement combined with agents of therapeutic interest

• Auteur / Autrice : Manon Dupleichs
• Direction : Pascal Janvier, Olivier Gauthier, Élise Verron
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux
• Date : Soutenance le 12/11/2018
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Matériaux, Matières, Molécules en Pays de la Loire (3MPL) (Le Mans ; 2008-2021)
• Partenaire(s) de recherche : COMUE : Université Bretagne Loire (2016-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Chimie Et Interdisciplinarité : Synthèse, Analyse, Modélisation (Nantes)
• Jury : Président / Présidente : Thomas Le Corroller
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Stéphanie Sarda, Marylène Viana

Mots clés

Mots clés contrôlés

Gallium

Douleur postopératoire

Composites de ciment

Mots clés libres

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Résumé

La douleur postopératoire consécutive à la reconstruction osseuse est une complication fréquente susceptible de compromettre le succès global d’une intervention chirurgicale. Cette douleur, sujette à chronicisation, doit être gérée dès les premiers jours postopératoires. Cette thèse s’inscrit dans le développement de ciments phosphocalciques (CPCs) combinés injectables pouvant délivrer in situ des anesthésiques locaux (AL). Ces ciments, une fois formulés et caractérisés, ont montré une libération in vitro des AL pendant 2 semaines. Une évaluation fonctionnelle de la démarche a été réalisée grâce au système CatWalk à partir d’un modèle in vivo de douleur postopératoire après une intervention de reconstruction osseuse. Les résultats ont montré un soulagement significatif de la douleur pendant la période postopératoire à court terme. Le CPC chargé en bupivacaïne a présenté une récupération fonctionnelle plus rapide que le CPC chargé en ropivacaïne. Ces CPCs constitueraient une nouvelle approche de la prise en charge de la douleur postopératoire. Dans cette stratégie locale, le potentiel thérapeutique du gallium sur les maladies osseuses nous a conduits à introduire du maltolate de gallium, GaM (antitumoral, antidouleur) dans des CPCs. L’association de la caséine et du GaM a permis la formulation de nouveaux ciments composites dont la libération du principe actif a pu être modulée. Ces nouveaux systèmes combinés possèdent les propriétés requises comme ciments de comblement osseux et ouvrent de grandes perspectives précliniques et cliniques. Ils permettraient de répondre à des contextes délicats pour lesquels les solutions thérapeutiques actuelles sont insatisfaisantes.

Postoperative pain following bone reconstruction is a serious complication that could jeopardize the global success of a surgery. This pain, which is highly prone to chronicization, must be controlled and minimized during the first postoperative days. This thesis consists in the development of injectable loaded calcium phosphate cements (CPCs) able to deliver in situ local anesthetics (LA). These cements, once formulated and characterized, showed an in vitro release of LA during 2 weeks. A functional evaluation of the gait was performed using the CatWalk system in an in vivo model of postoperative pain following bone reconstructive surgery. The results demonstrated significant pain relief during the short-term postoperative period. Bupivacaine-loaded CPC provided an earlier return to functional recovery than ropivacaine-loaded CPC. These CPCs would constitute a new approach to the management of postoperative pain after orthopedic bone surgery. In this local strategy, the therapeutic potential of gallium on bone disorder led us to insert gallium maltolate, GaM (antitumor, painkiller) inside CPCs. The association of casein and GaM allowed the formulation of new composite cements whose active molecule release has been then modulated. These new combined systems have the required properties for bone void filler and open great pre-clinical and clinical perspectives to treat complex orthopedic situations which currently don’t benefit from satisfactory therapeutic solutions.