L'arthrose est la maladie articulaire la plus fréquente ; environ 90 pour cent des 65 ans sont touchés, à des degrés divers. Mais cette maladie dégénérative est également très répandue chez les jeunes personnes. En cas d'arthrose, le cartilage de l'articulation, sorte de couche protectrice sur les os qui «lubrifie» les articulations, se dégrade au fil du temps. Cela peut avoir des conséquences extrêmement douloureuses pour les personnes concernées, en raison de l'inflammation liée à la dégradation du cartilage. À un stade avancé de la maladie, les os ne sont plus convenablement protégés et risque de frotter directement les uns contre les autres.

L'arthrose est susceptible de toucher toutes les articulations du corps, mais le plus souvent il s'agit des articulations du genou, de la hanche et des doigts. La maladie est incurable à ce jour. Dans un premier temps, les traitements courants tels que les anti-inflammatoires et les analgésiques permettent de combattre les symptômes. En dernier recours, il arrive souvent que seule une opération consistant à remplacer artificiellement l'articulation puisse aider.

Lors de tests en laboratoire, l'équipe de la chercheuse de l'ETH Zurich, Marcy Zenobi-Wong, et la chercheuse de l'Empa, Katharina Maniura, ont été en mesure d'identifier, en même temps que le SINTEF en Norvège, une substance qui a le potentiel de mettre un terme à la dégradation du cartilage dans les articulations. Cette dernière est choisie parmi les tiges d'algues brunes – plus spécifiquement de laminaires (lat. Laminaria hyperborea) – l'alginate est un dérivé de polysaccharide similaire à certaines biomolécules extracellulaires du cartilage. Les chercheurs ont modifié chimiquement les alginates à l'aide des groupes composés de sulfates, puis les ont ajoutés sous forme diluée à des cultures de cellules afin d'étudier la réaction de différents types de cellules à la polysaccharide modifiée. Il a été constaté que le sulfate d'alginate peut considérablement réduire le stress oxydatif, une cause fréquente de lésions cellulaires ou même de la mort des cellules, et que plus il y a de groupes composés de sulfates attachés à la molécule d'alginate, mieux c'est.

En outre, l'alginate a été capable, encore une fois en fonction du nombre de groupes composés de sulfates, de supprimer la réaction inflammatoire : aussi bien dans les cellules de cartilage humain, appelées chondrocytes, que dans les macrophages - les «phagocytes» de notre système immunitaire - le sulfate d'alginate pourrait réguler à la baisse l'expression des gènes, laquelle déclenche une réponse inflammatoire. Les molécules d'algues devraient donc ralentir la dégradation du cartilage articulaire. «Nous avons espoir que ces molécules puissent même stopper la dégradation», explique Markus Rottmar, chercheur à l'Empa.

Tests de cellules dans le laboratoire de l’Empa. Image: Empa