Reconstruction d'un urètre fonctionnel par génie tissulaire

Les patients urologiques peuvent être affectés par des malformations congénitales ou acquises. Ces dernières peuvent nécessiter une reconstruction chirurgicale pour rétablir une fonction normale du système génito-urinaire. Parmi les anomalies congénitales, l'hypospadias est la malformation pénienne la plus fréquente. Elle se caractérise par un urètre anormalement court et donc une mauvaise position du méat urinaire. Ce dernier se situe alors sur la face ventrale du pénis, plus ou moins loin de sa position normale sur le gland. L'écart entre la position pathologique et la position normale du méat urinaire définit la gravité de l'anomalie. Les cas les plus critiques (dont le méat est situé proche du scrotum) présentent des problèmes fonctionnels tels qu'un jet urinaire non dirigeable ainsi qu'une émission du sperme au niveau scrotal rendant impossible la fécondation, sans compter les conséquences psychologiques. D'autres anomalies moins fréquentes peuvent nécessiter la reconstruction d'une partie ou de la totalité du pénis, et donc de l'urètre. On peut par exemple citer l'épispadias, le micropénis ou les strictures. Afin de traiter au mieux ces patients, des tissus autologues peuvent être utilisés pour rétablir une fonction pénienne normale. Pour cela, de nombreux substituts ont été testés. Néanmoins, la muqueuse buccale reste aujourd'hui la méthode de choix en l'absence de prépuce (en pédiatrie). Cette approche est caractérisée par de nombreuses complications à court et long terme, que ce soit au niveau du site donneur ou au niveau du site reconstruit. La fonctionnalité du tissu buccal n'étant pas optimale pour protéger le tractus urinaire, des récidives, fistules et strictures touchent une partie non négligeable des patients. De plus, la quantité de tissu utilisable est limitée, ce qui est problématique pour les anomalies les plus complexes, qui nécessitent une reconstruction sur plusieurs centimètres. Les travaux présentés dans cette thèse ont permis de produire puis de caractériser un substitut urétral humain fonctionnel. Les caractéristiques mécaniques obtenues (élasticité et force du tissu) permettent au tissu d'être aisément manipulé par le chirurgien. De plus, l'aspect histologique, les marqueurs fonctionnels et l'imperméabilité du substitut, se sont révélés très proche des tissus natifs. En effet, la différenciation optimale des cellules urothéliales présentes sur le substitut permet d'en assurer l'étanchéité et donc le maintien de l'intégrité des tissus sous-jacents face à l'urine. Par conséquent, l'étude du substitut a ensuite été approfondie, grâce à une étude préclinique chez le lapin, animal modèle largement utilisé dans la littérature pour étudier les greffes péniennes. Cette étude a permis de confirmer la fonctionnalité in vivo, ainsi que la prise de la greffe et le maintien de celle-ci chez l'animal immunosupprimé tout au long de notre expérience. Dans le troisième volet de cette thèse, un milieu défini sans sérum a été élaboré et caractérisé dans le but de faciliter la translation clinique du substitut produit. Les résultats présentés montrent que le milieu défini sans sérum que nous avons élaboré permet d'assurer la culture cellulaire non seulement des cellules stromales vésicales et dermiques, mais aussi des cellules épithéliales correspondantes, c'est-à-dire des cellules urothéliales et des kératinocytes. Ainsi, nos travaux supportent l'idée que l'ingénierie tissulaire, et plus particulièrement la technique d'auto-assemblage utilisée lors des expériences, représenterait une alternative pour traiter les patients nécessitant une reconstruction partielle ou totale de l'urètre. Puisque les tissus vésicaux disposent des mêmes caractéristiques fonctionnelles que ceux de l'urètre, ces résultats pourront ensuite être adaptés aux anomalies vésicales et urétérales, et ainsi permettre le traitement de pathologies dont les stratégies thérapeutiques actuelles présentent d'importants effets secondaires ou ne répondent pas aux besoins des cas les plus sévères.

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