Différentes versions de l’implant MAGENTA utilisées dans les expériences sur les souris.

Lorsqu’un membre est rendu immobile pendant de longues périodes, ses muscles commencent inévitablement à s’atrophier. Un nouvel implant pourrait cependant empêcher ce phénomène en étirant et en comprimant mécaniquement ces muscles.

Mis au point par des scientifiques de l’université de Harvard, le dispositif expérimental est connu sous le nom de MAGENTA, qui signifie  » mechanically active gel-elastomer-nitinol tissue adhesive » ou « adhésif tissulaire en gel-élastomère-nitinol mécaniquement actif ».

L’implant est traversé dans sa longueur par un ressort en nitinol. Ce dernier est un alliage à mémoire de forme qui reste temporairement à une certaine longueur après avoir été étiré mécaniquement jusqu’à cette longueur, mais qui revient ensuite à sa longueur plus courte par défaut lorsqu’il est chauffé à une certaine température.

Le ressort est enfermé dans une matrice élastomère rectangulaire qui assure l’isolation thermique et qui étire le ressort lorsqu’il n’est pas chauffé. Un adhésif biocompatible sur l’élastomère lui permet d’adhérer au tissu musculaire sous-jacent.

L’idée est que, lorsque le bras ou la jambe d’un patient est immobilisé – à la suite d’une blessure ou d’une maladie telle que la sclérose en plaques – un MAGENTA est implanté chirurgicalement sur un muscle cible du membre.

Un microprocesseur/batterie distinct (mais relié par fil) fournit ensuite régulièrement un courant électrique au MAGENTA, chauffant le ressort en nitinol et provoquant sa contraction. Ce faisant, le muscle (et l’élastomère) se contractent en même temps que lui. Lorsque le courant est à nouveau coupé, l’élastomère étire à nouveau le ressort et le muscle.

Lors d’essais en laboratoire, une version minuscule du dispositif a été implantée sur le muscle du mollet d’une patte arrière de souris, après quoi cette patte a été immobilisée dans un appareil semblable à un plâtre pendant deux semaines. Les résultats de ces expériences étaient prometteurs.

« Alors que les muscles non traités et les muscles traités avec le dispositif mais non stimulés ont considérablement dépéri pendant cette période, les muscles activement stimulés ont montré une réduction de la fonte musculaire », a déclaré le Dr Sungmin Nam, premier auteur d’un article sur la recherche. « Notre approche pourrait également favoriser la récupération de la masse musculaire qui avait déjà été perdue au cours d’une période d’immobilisation de trois semaines, et induire l’activation des principales voies biochimiques de mécanotransduction connues pour provoquer la synthèse des protéines et la croissance musculaire. »

Il a également été découvert qu’au lieu d’être relié à une source d’énergie, le MAGENTA pouvait être activé sans fil en envoyant une lumière laser à travers la peau. Cette approche n’est actuellement pas aussi efficace que le chauffage de la source par un courant électrique, mais on espère que cela pourra changer une fois que la technologie aura été développée.

« Si l’étude fournit une première preuve de concept que des mouvements d’étirement et de contraction fournis par l’extérieur peuvent prévenir l’atrophie dans un modèle animal, nous pensons que la conception de base du dispositif peut être largement adaptée à divers contextes pathologiques où l’atrophie est un problème majeur », a déclaré l’auteur principal, le Dr David Mooney.

https://www.nature.com/articles/s41563-022-01396-x

https://wyss.harvard.edu/news/wasting-muscles-built-back-better/