Dans le cadre de l’initiative Interreg Healthy Teeth, des chercheurs de l’Université de Gand évaluent de nouveaux hydrogels régénératifs par rapport aux normes de sécurité ISO reconnues pour l’ingénierie tissulaire dentaire. L’odontologie régénératrice vise à remplacer les matériaux d’obturation synthétiques conventionnels par des substituts biologiques capables de restaurer la pulpe, la dentine et la gencive. Pour tout biomatériau destiné à une application clinique, la preuve de l’innocuité biologique constitue l’exigence première. Conformément à la norme internationale ISO 10993 (Évaluation biologique des dispositifs médicaux), et plus particulièrement à l’ISO 10993-5, qui définit les critères de cytotoxicité in vitro, les matériaux implantables doivent démontrer qu’ils n’altèrent ni n’entravent les cellules vivantes.
Des cellules souches de la pulpe dentaire ont été encapsulées dans une solution de précurseur d’hydrogel et réticulées en un réseau tridimensionnel stable par polymérisation induite par la lumière. Bien que l’exposition à la lumière et l’encapsulation aient induit un stress initial transitoire au premier jour, le biomatériau a démontré une excellente cytocompatibilité à long terme. Dès le 14ᵉ jour, la viabilité cellulaire s’est stabilisée à environ 80 %. Selon les lignes directrices de l’ISO 10993-5, le maintien d’une viabilité supérieure au seuil de 70 % constitue le critère fondamental confirmant le caractère non cytotoxique d’un matériau. Cette récupération a été visualisée par un marquage de viabilité cellulaire calcéine-AM / iodure de propidium (test vivant/mort), confirmant une écrasante majorité de cellules viables (vertes) par rapport aux cellules non viables (rouges). L’analyse microscopique a également révélé une transition morphologique des cellules, passant de formes sphériques à une conformation allongée et étalée, ce qui confirme une adhésion cellulaire réussie au sein de la matrice 3D.
Figure: Imagerie de fluorescence vivant/mort par calcéine-AM / iodure de propidium de cellules souches de la pulpe dentaire encapsulées dans l’hydrogel. La prédominance de cellules vertes (viables) par rapport aux cellules rouges (mortes) illustre la récupération cellulaire, l’étalement des cellules et la conformité non cytotoxique selon les normes ISO 10993 (échelle = 100µm).
Au-delà de la simple survie cellulaire, le matériau a soutenu une prolifération cellulaire robuste, quantifiée par un test MTS. Après une phase d’adaptation initiale de 7 jours post-encapsulation, les cellules souches dentaires encapsulées ont présenté une multiplication par cinq de leur activité métabolique sur une période de culture de 21 jours.
En satisfaisant aux critères stricts de cytotoxicité in vitro et en favorisant une expansion cellulaire durable, la matrice d’hydrogel de l’Université de Gand répond aux exigences fondamentales de sécurité de l’ISO 10993. Ces travaux rapprochent le projet Healthy Teeth de thérapies régénératives sûres et conformes aux exigences cliniques pour les patients dentaires à travers l’Europe.
