Une nouvelle technique permettrait de faire maturer des cellules cardiaques in vitro
Il s'agit d'un grand pas en avant pour la recherche cardiaque : une nouvelle méthode pour la maturation des cellules cardiaques humaines (ou cardiomyocytes) qui simulerait leur milieu de croissance naturel en y appliquant des impulsions électriques mimant la pulsation cardiaque foetale.
Cette découverte offre aux chercheurs une façon rapide et sûre pour créer des amas de cellules cardiaques humaines matures de différentes tailles.
Ces cellules ne prolifèrent pas naturellement en quantité suffisante, et les chercheurs utilisaient jusque-là des cellules dérivées de cellules souches humaines pluripotentes qui ont tendance à être trop immatures pour être efficacement employées en recherche ou pour la transplantation. "La question est donc de savoir lorsque l'on veut tester des médicaments ou traiter des patients adultes, s'il est souhaitable de travailler sur des cellules qui ressemblent et fonctionnent comme des cardiomyocytes foetaux. Ou peut-on faire maturer ces cellules afin qu'elles soient plus similaires à des cardiomyocytes adultes ?"
En réponse à cette situation, l 'équipe du Dr. Milica Radisic, Chaire de recherche du Canada en ingénierie tissulaire cardiovasculaire fonctionnelle et Professeur Associée de l'Institut de Biomatériaux et Ingénierie Biomédicale et du Département d'Ingénierie Chimique et de Chimie Appliquée de l'Université de Toronto, a créé un 'biocable' où des cellules cardiaques humaines dérivées de cellules souches sont implantées le long d'un fil de suture du type de ceux utilisés pour des applications médicales.
Les cellules subissent ensuite des cycles de pulsations électriques, qui ont été montrés comme stimulant leur croissance, leur connexion et leur battement, comme un véritable tissu cardiaque. La clé de cette maturation vient du choix des pulsations : en mimant les conditions de développement cardiaques foetal, quand le rythme cardiaque augmente avant la naissance. L'équipe a stimulé des cellules à des rythmes de 180 à 360 battements par minute et a trouvé que l'effet était le plus marqué lorsque les cellules sont poussées à leur limite sur une durée d'une semaine.
Les cellules organisées sur les sutures peuvent être directement "cousues" au patient car le système a été conçu pour être entièrement transplantable. Une autre option pourrait être d'utiliser des sutures biodégradables. Dans tous les cas, les chercheurs envisagent des applications médicales pratiques.
D'après le Dr. Nunes, l'un des membres de l'équipe, "Cette découverte peut réduire le coût sur le système de santé en créant des cribles de médicaments plus précis. Elle rapproche aussi la recherche cardiaque de la possibilité de transplanter des amas de cellules. L'un des obstacles de cette transplantation est la survie de ces cellules, et pour cela elles ont besoin de vaisseaux sanguins. Notre prochaine étape sera d'intégrer la vascularisation à ces cellules cardiaques".
Sources :
University of Toronto
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