Un exemple prometteur de pacemaker biologique à partir d’un virus modifié.

coeur-électrique

Les battements de notre cœur sont déclenchés par un flux continu de signaux électriques, qui provoquent la contraction de nos muscles cardiaques à un rythme régulier. Cependant, pour certaines personnes, les “cellules pacemaker” (pacemaker cardiaque), qui sont responsables de la génération de ces impulsions, peuvent dysfonctionner, entrainant un l’irrégularité du rythme cardiaque. Normalement, ce problème est résolu par la chirurgie et l’insertion d’un dispositif de stimulation électrique.

Mais comme nous le montre une avancée récente faite par le centre médical Cedars-Sinai (Los Angeles), il peut être possible de convertir des cellules cardiaques ordinaires en véritables cellules pacemaker et cela peut être fait avec un gène connu et un virus modifié.
Il y a moins de 10 000 cellules pacemaker dans le cœur (et des milliards d’autres cellules cardiaques), un nombre étonnamment faible compte tenu de leur importance pour une fonction biologique essentielle. De plus, avec l’âge et la maladie, ces cellules, aussi appelées cellules du nœud sinusal (un regroupement de cellules situé dans la paroi supérieure de l’oreillette droite du cœur – cellules SAN en anglais), commencent à se dégrader, pouvant ainsi entrainer un arrêt cardiaque.

Les stimulateurs cardiaques apportent certainement une solution viable au problème, mais ils ne sont pas totalement fiables, ils se cassent facilement, ils provoquent souvent des infections et ils sont limités par leur autonomie. Mais cette nouvelle idée semble offrir une solution bien plus élégante.

Les chercheurs Nidhi Kapoor, Hee Cho Cheol, et leurs collègues ont injecté un virus génétiquement modifié porteur du gène essentiel Tbx18 dans des cochons d’Inde. Cela a provoqué la transformation des cellules cardiaques ordinaires en cellules du nœud sinusal, une fois infectées, les cellules cardiaques sont devenues plus petites, minces et effilées, acquérant ainsi les caractéristiques exactes des cellules pacemaker.

Le gène Tbx18 est responsable du développement des cellules pacemaker lors de la phase de développement embryonnaire. Mais dans ce contexte, le gène a directement reprogrammé les cellules préexistantes du muscle cardiaque (cardiomyocytes) en cellules du nœud sinusal.

Parmi les sept cobayes traités, cinq ont par la suite générés des battements cardiaques qui étaient entrainés par leur nouveau pacemaker biologique.

Ci-dessous : à partir de l’étude, à l’intérieur du ventricule gauche d’un cochon d’Inde qui a reçu une injection d’un virus porteur du gène Tbx18-IRES-eGFP ou la transduction (transfert de matériel génétique à partir d’un virus) a été trouvée entrainant la création de plus petite et plus fine myocytes, un exemple entouré en blanc.

Tbx18-coeur

Des stimulateurs biologiques ont déjà été créés auparavant, mais c’est la première fois qu’il a été démontré qu’un seul gène peut convertir directement les cellules du muscle cardiaque en cellules pacemaker. Et en fait, les nouvelles cellules, renommées cellules ISAN (cellules du nœud sinusal induites) ne pouvaient être différenciées des cellules pacemaker natives. Les tentatives précédentes ont donné lieu à des cellules qui ne sont pas de véritables cellules pacemaker. De plus, en évitant l’utilisation de cellules souches embryonnaires pour former des cellules pacemaker, les chercheurs ont réduit le risque de nouvelles cellules cancéreuses.

Une fois que son efficacité et son innocuité seront prouvé chez l’homme, le traitement impliquera probablement une injection directe du virus dans le cœur du patient, ou par la création de cellules pacemaker en laboratoire pour une éventuelle transplantation.

La recherche publiée sur Nature Biotechnology : Direct conversion of quiescent cardiomyocytes to pacemaker cells by expression of Tbx18.

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Une réponse à “Un exemple prometteur de pacemaker biologique à partir d’un virus modifié.”

  1. 25 décembre 2012 at 18 h 48 min #

    ce serait une belle avancée !

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