Infarctus : l’invention qui pourrait remplacer les greffes

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Le Dr. Tal Dvir et sa doctorante Michal Shevach des Départements de Biotechnologie, d’Ingénierie des tissus et du Centre de Nanoscience et Nanotechnologie de l’Université de Tel-Aviv, ont réussi à créer en laboratoire un “patch” cardiaque révolutionnaire qui ne risque pas d’être rejeté par l’organisme, en intégrant des matériaux biologiques provenant du malade lui-même avec des nanoparticules d’or. L’étude vient d’être publiée dans la prestigieuse revue “Nano Letters“.

“Les cellules du cœur ne sont pas capables de proliférer, et le muscle cardiaque ne contient que quelques cellules souches”, explique le Dr. Dvir, membre de l’American Heart Association et lauréat de nombreux prix de recherche dont le prix Marie Curie. “Et donc, lors que le cœur est gravement endommagé par une crise cardiaque, le tissu cardiaque ne peut se reconstituer de lui-même”. Aussi, dans son laboratoire, tente-t-il de mettre au point des “patchs” sophistiqués pour les implanter dans le cœur des malades afin de “raccommoder” ou remplacer les tissus cardiaques endommagés.

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Le premier défi auquel le Dr. Dvir et ses collègues ont du faire face a été d’élaborer un tissu qui ne soit pas rejeté par le système immunitaire de l’organisme. Pour cela ils se sont fondés sur une méthode de travail couramment pratiquée dans les laboratoires du monde entier : la culture de cellules provenant des patients eux-mêmes, sur des ” échafaudages” en 3D. Ces échafaudages constituent un substitut à la matrice de collagène extracellulaire qui sert de support aux cellules cardiaques dans leur milieu naturel à l’intérieur du corps. L’apport des chercheurs de l’Université de Tel-Aviv réside dans la substance dont est constitué l’échafaudage.

“Les scientifiques dans le monde tentent aujourd’hui d’utiliser des matrices extracellulaires faites de tissus provenant de cœur de porc”, explique le Dr. Dvir. “Le problème est que sur ces matrices il reste des résidus d’antigènes (entre autre des résidus de sucres) de provenance animale qui risquent de provoquer une réaction du système immunitaire du malade. C’est pourquoi nous proposons une nouvelle approche : récolter des tissus adipeux directement dans l’abdomen du malade lui-même, par un processus relativement simple et facile à réaliser, puis en retirer les cellules pour ne laisser que la matrice extracellulaire. Cet échafaudage, fait de tissus provenant du patient lui-même, ne provoquera pas de réaction de rejet de son système immunitaire”.

La tâche suivante était de faire en sorte que les tissus fabriqués produisent et transmettent des signaux électriques identiques à ceux qui provoquent la contraction et la dilatation du muscle cardiaque. Tal Dvir explique : “les matériaux biologiques que nous avons récoltés sur le malade pour construire l’échafaudage sont généralement non-conducteurs, et interfèrent donc avec le transfert des signaux électriques dans le réseau cardiaque”. “Pour résoudre ce problème nous avons choisis d’utiliser l’or, matériau qui conduit l’électricité sans créer d’interaction néfaste avec les tissus de l’organisme”.

Afin d’obtenir l’effet désiré, les chercheurs ont ‘décoré’ les échafaudages biologiques de nanoparticules d’or, et sont parvenus à un résultat étonnant : des patchs hybrides se contractent et se dilatent, en transmettant des signaux électriques de manière rapide et efficace. Les premières expériences en laboratoire ont donné des résultats prometteurs.

Le Dr. Dvir conclut, “pour le moment, nous devons prouver que les patchs cardiaques que nous avons mis au point améliorent le fonctionnement du cœur après une crise cardiaque, et ne sont pas rejeté par le système immunitaire”. “Par la suite nous pensons pouvoir arriver à des expériences cliniques sur des personnes. Il s’agit d’une solution, susceptible dans l’avenir de sauver des vies de millions de cardiaques dans le monde”.

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