Des chercheurs développent des cellules souches prometteuses

8 juin 2023

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par Duke-NUS Medical School

Un traitement de thérapie par cellules souches développé par les chercheurs de la Duke-NUS Medical School pour l'insuffisance cardiaque a montré des résultats prometteurs dans les essais précliniques. Ces cellules, lorsqu'elles sont transplantées dans un cœur blessé, sont capables de réparer les tissus endommagés et d'améliorer la fonction cardiaque, selon leur étude publiée dans la revue npj Regenerative Medicine.

La cause la plus fréquente de décès dans le monde est la cardiopathie ischémique, qui est causée par une diminution du flux sanguin vers le cœur. Lorsque le flux sanguin vers le cœur est bloqué, les cellules du muscle cardiaque meurent, une condition appelée infarctus du myocarde ou crise cardiaque.

Dans cette étude, un nouveau protocole unique a été utilisé dans lequel des cellules souches pluripotentes ou immatures ont été cultivées en laboratoire pour se transformer en cellules précurseurs du muscle cardiaque, qui peuvent se développer en divers types de cellules cardiaques. Cela se fait par différenciation cellulaire, un processus par lequel les cellules en division acquièrent des fonctions spécialisées. Au cours des essais précliniques, les cellules précurseurs ont été injectées dans la zone du cœur endommagée par un infarctus du myocarde, où elles ont pu se développer en nouvelles cellules musculaires cardiaques, restaurant les tissus endommagés et améliorant la fonction cardiaque.

"Dès quatre semaines après l'injection, il y a eu une prise de greffe rapide, ce qui signifie que le corps accepte les cellules souches transplantées. Nous avons également observé la croissance de nouveaux tissus cardiaques et une augmentation du développement fonctionnel, suggérant que notre protocole a le potentiel de être développé en un moyen efficace et sûr pour la thérapie cellulaire », a déclaré le Dr Lynn Yap, professeur adjoint à la Lee Kong Chian School of Medicine, Nanyang Technological University, Singapour.

En tant que premier auteur de l'étude, le Dr Yap a dirigé la recherche alors qu'elle était professeure adjointe au programme sur les troubles cardiovasculaires et métaboliques (CVMD) de Duke-NUS.

Dans des études menées par d'autres groupes, la transplantation de cellules musculaires cardiaques qui battaient déjà a entraîné des effets secondaires mortels, à savoir l'arythmie ventriculaire, des battements cardiaques anormaux qui peuvent limiter ou empêcher le cœur de fournir du sang au corps.

La nouvelle procédure développée par les chercheurs de Duke-NUS consiste à transplanter des cellules cardiaques non battantes dans le cœur endommagé. Après la transplantation, les cellules se sont développées et ont acquis le rythme du reste du cœur. Avec cette procédure, l'incidence de l'arythmie a été réduite de moitié. Même lorsque la condition a été détectée, la plupart des épisodes étaient temporaires et résolus d'eux-mêmes en 30 jours environ. De plus, les cellules transplantées n'ont pas déclenché la formation de tumeurs, une autre préoccupation courante en matière de thérapies à base de cellules souches.

« Notre technologie nous rapproche de l'offre d'un nouveau traitement pour les patients souffrant d'insuffisance cardiaque, qui autrement vivraient avec des cœurs malades et auraient de faibles chances de guérison. Elle aura également un impact majeur dans le domaine de la cardiologie régénérative, en offrant une solution éprouvée -protocole éprouvé qui peut restaurer les muscles cardiaques endommagés tout en réduisant le risque d'effets secondaires indésirables », a déclaré le professeur Karl Tryggvason du programme CVMD de Duke-NUS et l'auteur principal de l'étude.

Le professeur Tryggvason, qui est également professeur de recherche sur le diabète à la Fondation Tanoto, dirige d'autres études pour adapter cette méthode de médecine régénérative aux patients atteints de diabète, de dégénérescence maculaire des yeux et de ceux qui ont besoin de greffes de peau.

À la base de toutes ces études se trouve une méthode contrôlable, stable et reproductible pour fabriquer les bonnes cellules pour la transplantation à l'aide de laminines, des protéines qui jouent un rôle majeur dans les interactions des cellules avec leurs structures environnantes. Les laminines existent sous différentes formes en fonction de leur environnement et jouent un rôle clé dans la direction du développement de types de cellules tissulaires spécifiques. Dans cette étude, les cellules souches ont été différenciées en cellules du muscle cardiaque en les cultivant sur le type de laminine que l'on trouve en abondance dans le cœur.

« Pour garantir la sécurité des patients, il est impératif que les thérapies cellulaires présentent une efficacité constante et des résultats reproductibles. Par des analyses approfondies de l'expression moléculaire et génique, nous avons démontré que notre protocole basé sur la laminine pour générer des cellules fonctionnelles pour traiter les maladies cardiaques est hautement reproductible. a déclaré le professeur agrégé Enrico Petretto, co-auteur de l'étude et directeur du Center for Computational Biology de Duke-NUS.

La technologie a été concédée sous licence à une start-up suédoise de biotechnologie plus tôt cette année pour promouvoir davantage le développement de la cardiologie régénérative basée sur les cellules.

Plus d'information: Lynn Yap et al, Les progéniteurs cardiaques engagés dérivés de cellules souches pluripotentes remuscularisent les cœurs ischémiques endommagés et améliorent leur fonction chez les porcs, npj Regenerative Medicine (2023). DOI : 10.1038/s41536-023-00302-6