La thérapie dérivée des cellules peut aider à réparer un rythme cardiaque anormal

12 avril 2022 – Les vésicules sécrétées par les cellules cardiaques humaines peuvent réparer les tissus endommagés et prévenir les troubles mortels du rythme cardiaque, selon une nouvelle étude menée par des chercheurs du Smidt Heart Institute de Cedars-Sinai.

La recherche, publiée dans le European Heart Journal, pourrait conduire à une nouvelle façon de traiter un problème de rythme cardiaque appelé arythmie ventriculaire, une des principales causes de mort cardiaque subite. Dans un éditorial d’accompagnement, les experts décrivent la recherche comme “sur le point de bouleverser tout ce domaine”.

Réparer un cœur endommagé

Des arythmies ventriculaires peuvent survenir après qu’une crise cardiaque a endommagé les tissus, provoquant des schémas électriques chaotiques dans les cavités inférieures du cœur. Le cœur finit par battre si rapidement qu’il ne peut plus soutenir la circulation, ce qui entraîne un manque de circulation sanguine et, s’il n’est pas traité, la mort.

Les options de traitement actuelles pour les arythmies ventriculaires causées par les crises cardiaques sont loin d’être idéales. Ceux-ci incluent des médicaments avec des effets secondaires majeurs, des dispositifs implantés pour fournir un choc interne et une procédure appelée ablation par radiofréquence dans laquelle des parties du cœur sont délibérément détruites pour interrompre les signaux électriques perturbateurs. Les taux de récidive sont malheureusement élevés pour tous ces cas.

“L’ablation est une approche contre-intuitive parce que vous détruisez le muscle cardiaque dans un cœur déjà affaibli”, a déclaré Eugenio Cingolani, MD, directeur du programme Cardiogenetics-Familial Arythmia au Smidt Heart Institute de Cedars-Sinai et auteur principal de l’étude. “On s’est demandé : ‘Et si au lieu de détruire les tissus endommagés, on essayait de les réparer ?'”

Dans cet esprit, l’équipe a cherché à essayer une approche différente chez des porcs de laboratoire victimes d’une crise cardiaque. Ils ont injecté à certains des porcs de laboratoire de minuscules vésicules en forme de ballon, appelées exosomes, produites par des cellules dérivées de la cardiosphère (CDC), qui sont des cellules progénitrices dérivées du tissu cardiaque humain. Les exosomes sont des particules robustes contenant des molécules et les instructions moléculaires pour fabriquer diverses protéines, ils sont donc plus faciles à manipuler et à transférer que les cellules mères, ou CDC.

Les CDC ont d’abord été développés et caractérisés par Eduardo Marbán, MD, PhD, directeur exécutif du Smidt Heart Institute de Cedars-Sinai et professeur émérite de la Mark S. Siegel Family Foundation. Ils ont été utilisés dans de multiples essais cliniques pour une variété de maladies, plus récemment la dystrophie musculaire de Duchenne.

Un groupe de porcs a reçu une injection d’exosomes dérivés du CDC dans leur cœur et l’autre un placebo.

“Les exosomes ont réduit la quantité de tissu cicatriciel formé dans les régions blessées du cœur, normalisant le rythme sans affaiblir le cœur”, a déclaré Marbán, co-auteur de l’étude.

Les animaux ont été évalués par IRM et des tests pour évaluer la stabilité électrique du cœur. Quatre à six semaines après l’injection, les porcs de laboratoire qui avaient reçu la thérapie par exosome ont montré des rythmes cardiaques nettement améliorés et moins de cicatrices dans leur cœur.

Une nouvelle thérapie

Dans un éditorial publié dans le même numéro du Journal européen du cœur, Marine Cacheux, PhD, et Fadi G. Akar, PhD, tous deux de l’Université de Yale, résument les avantages et les inconvénients de diverses approches expérimentales basées sur les gènes et les cellules étudiées pour les arythmies cardiaques. Les chercheurs de Cedars-Sinai “semblent avoir combiné avec succès les meilleures caractéristiques des thérapies cellulaires et géniques pour répondre à un besoin clinique majeur non satisfait”, selon Cacheux et Akar. Les auteurs notent que l’approche utilisée par Cedars-Sinai est nouvelle dans la façon dont elle cherche à réparer les cicatrices dans le cœur, et décrivent l’étude comme “un ensemble de travaux qui changent de paradigme”.

Les enquêteurs prévoient des études supplémentaires.

“D’autres études sont nécessaires pour savoir si les avantages observés dans cette étude persistent sur une plus longue période”, a déclaré James F. Dawkins, DVM, chercheur à Cedars-Sinai et premier auteur de l’étude, “cependant, ces les résultats préliminaires suggèrent la possibilité d’une alternative non destructive au traitement des arythmies ventriculaires.”

Financement : Cette étude a été financée par les National Institutes of Health sous les numéros de prix 1K01HL133510-01A1, R01HL135866 et R01HL14750.

Pour plus d’informations : www.cshs.org

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