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Des chercheurs de l’Université du Wisconsin-Madison et de l’Academia Sinica de Taiwan ont utilisé une combinaison de cellules cultivées en laboratoire pour régénérer le muscle cardiaque endommagé.
L’étude, publiée dans Trafic – qui répond aux défis majeurs liés à l’utilisation de cellules du muscle cardiaque issues de cellules souches, appelées cardiomyocytes – représente une étape cruciale vers de futures applications cliniques.
Des recherches antérieures ont montré que la transplantation de cardiomyocytes à partir de cellules souches pluripotentes induites (CSPi) peut remplacer le muscle du cœur des mammifères. Les chercheurs ont eu du mal à amener le traitement en clinique, en partie parce que les cellules implantées n’avaient pas développé suffisamment de vaisseaux sanguins vitaux pour survivre très longtemps.
La nouvelle étude a relevé ce défi en combinant des cardiomyocytes cultivés en laboratoire avec des cellules endothéliales dérivées de cellules souches – les cellules qui tapissent le sang. La thérapie combinée promet également de lutter contre les arythmies cardiaques, un autre obstacle important à la régénération cardiaque avec des cardiomyocytes dérivés de cellules souches.
“Nos résultats suggèrent que les cellules endothéliales humaines dérivées d’iPSC peuvent améliorer efficacement la remuscularisation cardiaque par les cardiomyocytes dérivés d’iPSC, offrant ainsi une voie prometteuse pour de futures applications cliniques”, déclare Patrick Hsieh, chercheur à l’Institut universitaire des sciences biomédicales Sinica, qui a mené l’étude. étudier tout en étant professeur invité au UW-Madison Stem Cell & Regenerative Medicine Center.
Hsieh et le responsable de l’étude, Yu-Che Cheng, ont travaillé avec Tim Kamp, directeur du Stem Cell & Regenerative Medicine Center, et une équipe de chercheurs de l’UW-Madison et du Wisconsin National Primate Research Center pour étudier l’effet thérapeutique de la co- Transplantation chez des souris et des primates non humains victimes d’une crise cardiaque.
“Le principal avantage des iPSC est leur capacité à se différencier en de nombreux types de cellules et à constituer une ressource précieuse pour la thérapie cellulaire”, explique Cheng, chef de projet à l’Academia Sinica. “Dans cette étude, nous avons généré des milliards de cellules endothéliales et de cardiomyocytes à partir de la même lignée iPSC pour les injecter à des souris et des primates non humains.”
“L’idée simple du projet était d’améliorer le flux sanguin et de favoriser la survie des cardiomyocytes iPSC à l’aide de cellules endothéliales formant des vaisseaux sanguins”, explique Kamp. “Mais la réalité de la génération de préparations cellulaires optimales avec une délivrance précise ultérieure au cœur reflète les énormes efforts d’une équipe internationale de collaborateurs.”
L’équipe souhaite mener d’autres études pour affiner ses protocoles de transplantation cellulaire et évaluer la sécurité et l’efficacité à long terme. Selon Hsieh, des résultats prometteurs pourraient conduire à des essais cliniques sur des patients humains atteints d’une maladie cardiaque, l’une des principales causes de décès dans le monde.
« En tant que chirurgien cardiaque qui se concentre désormais sur la recherche translationnelle, l’aspect le plus passionnant de cette recherche est le potentiel d’avoir un impact significatif sur le traitement des maladies cardiaques », explique Hsieh. « Les améliorations significatives de la fonction cardiaque et de la régénération tissulaire résultant de notre approche combinée de thérapie cellulaire sont à la fois inspirantes et prometteuses pour l’avenir de la médecine cardiovasculaire. »
Cette recherche a été financée par des subventions du ministère de la Science et de la Technologie de Taiwan (111-2321-B-001-012, 111-2740-B-001-003, 110-2320-B-001-023) et de la recherche nationale en santé. Institutes (EX111-10907SI), US National Academy of Medicine et Academia Sinica (AS-HLGC-109-05), National Institutes of Health (U01HL134764 et UL1TR002373) et National Science Foundation (EEC-1648035).
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