Et si un simple implant créé par l’humain pouvait guérir une fracture ? Cela peut sembler impossible. Pourtant, c’est ce qu’une équipe de chercheurs de génie biomédical de l’université de Penn State aux États-Unis a réussi à mettre en place, avec l’aide de chirurgiens orthopédistes. Leur étude, parue dans Science Advances en juillet 2025 et relayée par l’université dans un communiqué fin août, présente un implant à base de magnésium, glutamine et acide citrique favorisant la régénération osseuse. Pour ce nouvel implant, CitraBoneQMg de son petit nom, les chercheurs ont déposé une demande de brevet.
2 voies qui fonctionnent simultanément pour plus d’énergie cellulaire
Lors de fractures osseuses complexes, quelques solutions s’offrent aux médecins : des fixations métalliques classiques, des matériaux biocompatibles qui aident à la réparation, voire une greffe de cellules osseuses.
Les chercheurs de l’Université de Penn State se sont placés dans la 2e catégorie de traitement, en améliorant toutefois la capacité de régénération osseuse par rapport aux dispositifs déjà utilisés.
Comment ? En combinant du magnésium et de la glutamine à un implant traditionnel à base d’acide citrique.
« En intégrant le magnésium et la glutamine — deux petites molécules présentes naturellement dans le corps et dans les aliments — à l’acide citrique, nous avons découvert que les molécules travaillent ensemble pour favoriser la croissance osseuse en encourageant l’augmentation du métabolisme énergétique intracellulaire », explique le premier auteur Hui Xu.
Ces deux molécules augmentent l’énergie de la cellule en permettant la régulation simultanée de 2 voies énergétiques primordiales à la croissance osseuse. Normalement, ces deux voies se répondent : si l’une est plus utilisée, l’autre est ralentie. Cependant, ici, les deux sont utilisées simultanément. « L’échafaudage [c’est-à-dire : l’implant] alimente essentiellement une cellule osseuse : les deux nutriments agissent en synergie avec l’acide citrique pour donner aux cellules souches plus d’énergie pour croître et se différencier en cellules osseuses, favorisant ainsi une meilleure régénération osseuse », précise le premier auteur de l’étude.
Une expérience sur des crânes de rats
Pour tester concrètement leur nouvelle invention, les chercheurs ont posé leur implant chez des rats présentant un défaut crânien. Ils ont ensuite comparé la guérison et la régénération osseuse avec des rats possédant un implant uniquement à base d’acide citrique et d’autres ayant seulement un implant osseux traditionnel.
Le résultat est parlant : après 12 semaines, soit 3 mois, la croissance osseuse avec le nouvel implant (celui contenant du magnésium et de la glutamine) était plus importante :
- de 56 % par rapport à un implant uniquement à base d’acide citrique,
- de 185 % par rapport à l’implant osseux traditionnel.
Et, ces bienfaits ne s’arrêtent pas là, précisent les chercheurs. En effet, leurs recherches ont mis en évidence que l’implant :
- permet une régénération nerveuse,
- possède des propriétés anti-inflammatoires,
- possède des propriétés le rendant facilement visible en imagerie.
Enfin, comme les molécules sont libérées directement sur le site de la blessure, cela favorise une « concentration élevée de nutriments directement là où ils sont le plus nécessaires », soulignent les chercheurs.
Face à de premiers résultats très prometteurs et encourageants, d’autres études, plus précisément menées sur l’humain, seront nécessaires pour vérifier la bonne sécurité et biocompatibilité des matériaux.
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