Des chercheurs de la faculté de médecine de l’université de Washington ont créé des cellules souches qui ne génèrent pas d’« arythmies dangereuses ». Leur objectif est de développer des thérapies cellulaires pour réparer les lésions du muscle cardiaque causées par un infarctus du myocarde[1]. Leurs travaux, réalisés en collaboration avec la société Sana Biotechnology de Seattle, ont été publiés dans la revue Cell Stem Cell[2].
De premiers résultats encourageants
Pour créer leurs « cellules cardiaques thérapeutiques », les chercheurs ont utilisé des cellules souches pluripotentes[3]. Entre 2012 et 2018, ils avaient injecté « avec succès » des cellules souches pluripotentes dans des parois cardiaques endommagées. Les études chez l’animal ont permis de montrer que les cellules greffées s’intégraient au muscle cardiaque, battaient de façon synchronisée avec les autres cellules cardiaques et amélioraient la contractilité du cœur. Toutefois, au cours des premières semaines de la greffe, les cœurs ont eu tendance à battre à un rythme « dangereusement élevé ».
Dès lors les scientifiques ont cherché à créer « des cellules contractiles fonctionnelles qui n’essaieraient pas d’imposer leur propre rythme ».
Lever les difficultés
Dans le cœur mature, le rythme cardiaque est régulé par des cellules spécialisées appelées « cellules pacemaker ». Ces cellules génèrent des signaux électriques à intervalles réguliers qui incitent les autres cellules cardiaques à se contracter. Dans les « cellules pacemaker », la tension passe d’une valeur négative (hyperpolarisée) à une valeur positive (dépolarisée).
Les chercheurs ont utilisé l’outil d’édition génétique CRISPR pour supprimer les gènes dépolarisants ou pour activer les gènes repolarisants. Après de nombreux essais, c’est en supprimant trois gènes dépolarisants et en activant un gène repolarisant qu’ils sont parvenus à générer des cellules « électriquement quiescentes ». Baptisées « MEDUSA »[4], ces cardiomyocytes se greffent sur le cœur, s’intègrent électriquement au muscle cardiaque, et battent de façon synchronisée avec le rythme naturel, sans générer de fréquence cardiaque dangereuse.
Chuck Murry, responsable de l’équipe, prévient que des tests supplémentaires devront être effectués. Mais, il estime avoir « surmonté le plus gros obstacle à la régénération du cœur humain ».
[1] L’infarctus entraîne la mort de cellules cardiaques. Or ces cellules ne se régénèrent pas. Elles sont remplacées par du tissu cicatriciel, ce qui affaiblit le cœur et nuit à sa capacité à pomper le sang. Des lésions graves peuvent entraîner une insuffisance cardiaque et la mort.
[2] Chuck Murry, Gene editing to prevent ventricular arrhythmias associated with cardiomyocyte cell therapy, Cell Stem Cell (2023). DOI: 10.1016/j.stem.2023.03.010.
[3] Il n’est pas précisé s’il s’agit de cellules embryonnaires ou iPS (cf. Les cellules iPS, alliées des chercheurs). Certaines de leurs précédentes publications indiquent une utilisation de cellules iPS testées chez le rat.
[4] Pour « Modifying Electrophysiological DNA to Understand and Suppress Arrhythmias »
Source : Medical Xpress, University of Washington School of Medicine (06/04/2023)
