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Pour la première fois, un cœur de rat qui parvient à fonctionner a été fabriqué à partir de cellules cardiaques néonatales.

Fabrication de cœurs neufs : Une perspective d’avenir pour le remplacement des cœurs usagés ?

Nouveaux espoirs ?

vendredi 18 janvier 2008, par Picospin

Leur réalisation s’est heurtée à de nombreuses difficultés à commencer par les dimensions et le poids excessifs de la mécanique, les coagulations du sang à l’intérieur du circuit fabriqué avec des produits synthétiques. C’est pourquoi, les progrès récents obtenus dans la fabrication de tissus biologiques à partir de cellules embryonnaires ont permis d’orienter les recherches à partir du domaine des matériaux artificiels vers celui des tissus provenant d’animaux adultes ou embryonnaires.

Des nouveautés

Un cœur de rat, capable de se contracter, de battre et de fonctionner rythmiquement comme une pompe cardiaque, vient d’être fabriqué dans un laboratoire aux Etats-Unis dans l’état du Michigan, à partir de la combinaison du cœur d’un animal mort et de cellules cardiaques néonatales de rat. Il ne s’agit pas pour l’instant d’un cœur d’éléphant mais de celui d’un petit rongeur qui attend d’être greffé sur un autre animal. Ces travaux inaugurent une ère totalement nouvelle de la recherche en transplantation d’organes. On pourra un jour se passer de donneurs d’organes et utiliser ceux que l’on sera capable de fabriquer de manière adaptée à chaque individu. Comment fabriquer un cœur en laboratoire ? Dans un premier temps, les chercheurs ont prélevé celui d’un rat mort afin qu’il soit utilisé comme structure de base à celui qu’ils souhaitaient créer. Ils ont ensuite éliminé la totalité des cellules cardiaques de cet organe, grâce à un nettoyage dit de « décellularisation » par lessivage, au décours duquel on ne laisse que c’est-à-dire le squelette de base, « la matrice extracellulaire », qui donnera à l’organe final la forme et la structure d’un cœur. Ils ont ensuite injecté dans cette matrice des cellules provenant de cœurs de rats nouveau-nés. Le tout a été placé dans un milieu de culture favorable à la croissance des cellules cardiaques. Il a suffi de quatre jours pour que les cellules injectées se multiplient et s’étendent sur toute la matrice et que des contractions soient observées dans le muscle cardiaque naissant. Huit jours après la mise en culture, le cœur était déjà capable de fonctionner comme le fait une véritable pompe, même si le débit obtenu était à ce stade de la recherche faible, c’est-à-dire à une puissance de l’ordre de 2% de celle d’un cœur adulte.

Applications encore lointaines ?

Cette même équipe a également testé avec succès la technique visant à éliminer toutes les cellules du muscle cardiaque sur des cœurs de porc. Elle a expérimenté ce procédé sur différents organes, comme les poumons, le foie, le rein et les muscles.
Cette équipe veut maintenant transplanter ces cœurs « bioartificiels » sur des animaux vivants afin d’explorer leur fonctionnement "in vivo" en utilisant des vaisseaux sanguins et des organes transplantables, fabriqués à partir des propres cellules d’un individu. Une telle perspective est susceptible d’apporter une réponse au problème crucial de la pénurie d’organes. C’est ainsi qu’en France, 700 personnes sont en permanence en attente d’une greffe de cœur.

Une si longue attente

Un cœur n’est pas constitué uniquement par du muscle cardiaque mais aussi par des artères coronaires, des nerfs, des vaisseaux lymphatiques, du tissu conjonctif, c’est à dire un ensemble de tissus et d’organes qui doivent être assemblés pour réaliser un moteur capable de se contracter 70 fois par minute pendant au moins 80 ans sans la moindre interruption.. Il s’agit d’une belle recherche très prometteuse qui pourrait aboutir à long terme à la fabrication d’un cœur bioartificiel. Cette réalisation pourrait remplacer avantageusement les cœurs artificiels mécaniques dont le bon fonctionnement se heurte à l’utilisation de matériaux incompatibles, dont les surfaces de contact avec le sang induisent des accidents de coagulation à l’origine de la formation de caillots qui bloquent la circulation sanguine. On a placé beaucoup d’espoirs dans la fabrication des cœurs artificiels. Les résultats des essais accomplis jusqu’ici n’ont pas été à la hauteur des espérances. Devant cet échec, on s’est tourné vers une solution plus biologique. Les besoins en cœurs de remplacement n’ont pas diminué. Les disponibilités en transplantations d’organes prélevés sur des donneurs humains sont faibles, se heurtent aux incompatibilités à l’origine de rejets et aux difficultés de transport du donneur au receveur.

Optimisme raisonné

La fabrication de cœurs biologiques neufs ouvre un avenir plus optimiste d’autant plus que des progrès incessants sont rapportés tous les jours dans l’élaboration de tissus animaux ou humains à partir de cellules souches ou embryonnaires. La qualité des premiers s’améliore à mesure que grandit la maîtrise de fabrication des secondes. Cette perspective devrait permettre de mettre un terme à la disproportion croissante entre l’offre et la demande en organes.
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Source :
New York Times : 17.01.2008

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