La maladie cardiaque est la principale cause de décès aux États-Unis. D'ici à 2020, on estime que la condition sera la principale cause de décès dans le monde entier. Mais une nouvelle création de scientifiques de l'Université d'Abertay au Royaume-Uni ouvrirait-elle la voie à un remède? L'équipe a développé une miniature battant des cœurs humains dans lesquels ils peuvent induire une maladie cardiaque, ce qui leur permet de tester les médicaments nouvellement développés.

Ce n'est pas la première fois qu'un cœur humain a été cultivé dans un laboratoire. Plus tôt cette année, Medical-Diag.com A révélé comment un chercheur de l'Université George Washington à Washington, DC, a créé un mini-cœur qui, selon lui, pourrait améliorer le traitement pour les personnes ayant des problèmes de circulation sanguine.

Mais selon le professeur Nikolai Zhelev, leader de cette dernière recherche à l'Université Abertay, c'est la première fois qu'il a été possible de coaxier la maladie dans un cœur cultivé en laboratoire.

Plus précisément, le Professeur Zhelev et son équipe ont réussi à induire une hypertrophie ventriculaire dans les mini-coeurs - une forme de maladie cardiaque caractérisée par un épaississement des muscles cardiaques, ce qui rend plus difficile le pompage du sang autour du corps.

"Dans certaines personnes, un rythme cardiaque anormal mettant en danger la vie se développera, et c'est la cause la plus fréquente de la mort subite chez les jeunes", explique le Professeur Zhelev. "Bien qu'il existe des traitements, ceux-ci aident uniquement à contrôler les symptômes et là-bas Il n'y a pas de remède connu pour le moment."

Mais lui et son équipe, qui ont récemment présenté leurs recherches en tant que 5ème Congrès mondial sur la biotechnologie en Espagne, espèrent que leur mini-cœur humain pourrait conduire à un tel remède.

Le médicament contre le cancer testé dans les mini-coeurs est déjà prometteur

L'équipe a utilisé des cellules souches pour cultiver les cœurs, qui n'ont qu'un diamètre de 1 mm et un contrat à environ 30 battements par minute.

Cette image montre une cellule cardiaque hypertrophique dans un mini coeur. Les molécules qui sont des cibles pour les médicaments sont mises en évidence en vert.

Crédit d'image: Abertay University.

Une fois cultivés, les scientifiques infusent les coeurs avec des produits chimiques qui provoquent une croissance anormale des cellules cardiaques, appelées cardiomyocytes. Cela amène le cœur à devenir hypertrophique.

Les biocapteurs sont ensuite utilisés pour identifier les molécules et leurs voies impliquées dans l'hypotrophie ventriculaire, ce qui permet à l'équipe de développer des médicaments qui ciblent de telles molécules dans l'espoir qu'elles arrêteront les dégâts cardiaques.

Et le professeur Zhelev dit que l'un des médicaments qu'ils ont testés - un composé qui a récemment terminé les essais cliniques de phase 2 chez des patients atteints de cancer - a déjà été prometteur. Le médicament a été capable d'arrêter l'hypertrophie sur ses traces. Le professeur Zhelev dit:

"Bien que les cellules cardiaques soient les seules dans le corps qui ne subiront jamais de cancer, nous avons remarqué que les voies dans lesquelles les molécules des cœurs hypertrophiques suivent sont semblables à celles suivies par des molécules dans des cellules cancéreuses, alors nous avons pensé que le test de cette nouvelle drogue sur ces cœurs pourrait Ont le même effet positif. Et cela s'est certainement avéré être le cas."

Le professeur Zhelev admet que certains des médicaments qu'ils ont testés jusqu'à présent ont produit des effets négatifs, comme l'augmentation du nombre de battements cardiaques par minute, ce qui les empêche complètement. Mais, bien sûr, le point essentiel de ces mini-cœurs est d'agir comme un modèle pour rechercher des médicaments qui peuvent être efficaces contre les maladies cardiaques, mais sans effets secondaires.

"Nous testons toujours de nouveaux médicaments utilisant ce système pour trouver de nouveaux composés avec une meilleure efficacité et moins d'effets secondaires", explique le Professeur Zhelev, ajoutant:

Une fois que nous savons exactement quels composés fonctionnent et nous ne commencerons pas à développer de nouveaux médicaments qui subiront d'autres tests avant d'être expérimentés chez des humains.

Bien qu'il y ait encore un long chemin à parcourir avant que les médicaments ne deviennent disponibles dans le commerce, nous sommes extrêmement heureux que nous devions un jour empêcher l'hypertrophie cardiaque de développer chez les personnes à risque de la maladie.

Le Professeur Zhelev parle davantage de la création des mini-coeurs dans la vidéo ci-dessous:

Accélérer la recherche de médicaments

Le Professeur Zhelev espère accélérer les progrès de cette recherche en travaillant avec le Prof. Jim Bown - un biologiste du système à l'Université Abertay - pour créer des modèles informatiques qui peuvent prédire le comportement des cardiomyocytes, ce qui fournira une meilleure indication de la façon dont les médicaments fonctionneront Dans les mini-coeurs.

Le professeur Bown explique qu'ils ont déjà développé des modèles et des animations interactifs qui montrent une croissance des cellules cancéreuses, ce qui leur permet de voir ce qui se passe lorsque différentes doses et combinaisons de médicaments sont appliquées aux cellules et leur incidence sur la croissance cellulaire.

"Parce que les voies de signalisation dans les cellules cancéreuses et les cellules cardiaques hypertrophiques sont si semblables, nous avons réussi à adapter cette technologie et à l'appliquer aux cardiomyocytes", a déclaré le professeur Bown.

Il explique que cela fonctionnera en utilisant des données initiales sur la croissance des cardiomyocytes, en construisant des modèles basés sur ces données, puis en informant le Prof. Zhelev sur les médicaments à tester à la prochaine. "Nous procédons donc à une combinaison de biologie expérimentale et théorique ici, En utilisant de nouvelles technologies complexes pour nous aider à mieux comprendre les systèmes avec lesquels nous travaillons ", a déclaré le professeur Bown, en ajoutant:

"En fin de compte, l'objectif est de réduire le nombre d'expériences de laboratoire humide que le Prof. Zhelev doit faire afin de trouver les médicaments les plus susceptibles d'empêcher l'hypertrophie cardiaque de se développer".

Ce ne sont pas seulement les cœurs qui se développent dans le laboratoire dans le but de trouver de nouveaux traitements et remèdes contre la maladie. Medical-Diag.com A récemment signalé comment les scientifiques de la Direction médicale de l'Université du Texas à Galveston ont réussi à développer les poumons humains pour la première fois, alors que deux études récemment publiées en The Lancet A précisé le développement d'une narine et d'un vagin cultivés dans un laboratoire.

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