C’est probablement en cardiologie que la recherche sur les cellules souches trouve aujourd’hui sa plus large expression. Ici des chercheurs de l’Université de Californie, San Francisco imaginent pouvoir spécialiser des cellules souches en cellules cardiaques » pacemakers « , des cellules spécialisées qui se trouvent normalement dans le nœud sino-auriculaire du myocarde, puis de transplanter ces cellules dans un cœur malade pour restaurer le rythme cardiaque, comme un pacemaker biologique. Le pacemaker biologique remplacera-t-il un jour le pacemaker électronique ? La question est posée dans la revue Trends in Molecular Medicine.
Le défi est immense car les stimulateurs cardiaques électroniques sauvent des millions de vie. Leurs homologues biologiques devraient répondre au même niveau extrêmement élevé de performance, alors qu’un arrêt cardiaque de quelques secondes suffit à entraîner de très sévères conséquences. Cependant, remarquent les chercheurs, d’un autre côté, les dispositifs électroniques sont eux-mêmes limités par leur nature artificielle, donc la fragilité de leurs composants et le risque d’infection associé, notamment à leurs remplacements. Et, surtout, ils ne pourront jamais reproduire tout à fait la régulation naturelle d’un battement de cœur.
L’équipe de l’Université de Californie – San Francisco met ici en évidence à la fois les promesses et les limites des technologies basées sur les cellules souches reprogrammées, pour cet usage. » Théoriquement « , explique l’auteur principal, le Dr Vasanth Vedantham, » un stimulateur cardiaque biologique, composé de cellules électriquement actives, capables de s‘intégrer au tissu cardiaque, pourrait réguler naturellement le rythme cardiaque « . En pratique, les scientifiques doivent encore » récupérer » des cellules individuelles spécifiques pour caractériser leur structure et leur fonction, comprendre les mécanismes qui contrôlent le développement et la survie de ces cellules spécialisées dans le nœud sino-auriculaire, développer un modèle de tissu biologique de type nœud sino-auriculaire et trouver le moyen de fournir les cellules aux bons sites dans le cœur,
Deux techniques sont envisageables : Pour créer ces stimulateurs cardiaques biologiques, la première approche possible serait de spécialiser les cellules souches en cellules cardiaques spécialisées puis de les transplanter dans le cœur malade. Une seconde approche consisterait à reprogrammer directement des cellules de soutien, déjà présentes in situ, comme les fibroblastes puis de les transformer en cellules spécialisées capables de rétablir la fonction cardiaque.
En conclusion, les premières études sur l’animal et leurs résultats prometteurs tout autant que la théorie soutiennent l’hypothèse de pacemakers biologiques, mais il reste encore beaucoup de chemin avant que la stimulation biologique devienne une véritable option clinique.
Source: Trends in Molecular Medicine Nov 19, 2015 DOI: 10.1016/j.molmed.2015.10.002 New Approaches to Biological Pacemakers: Links to Sinoatrial Node Development (Visuel@ Vasanth Vedantham)
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