Des scientifiques grandissent et battent des cœurs humains

Les chercheurs du Massachusetts General Hospital (MGH) ont pris des mesures initiales vers la création de cœurs humains bio-conçus en utilisant des cœurs de donneurs dépourvus de composants qui généreraient une réponse immunitaire et des cellules musculaires cardiaques générées à partir de cellules souches pluripotentes induites (iPSC), qui pourraient provenir d'un destinataire potentiel. Les enquêteurs ont décrit leurs réalisations - qui incluent le développement d'un système de bioréacteur automatisé capable de soutenir tout un cœur humain pendant le processus de recellularisation - plus tôt cette année en Recherche sur la circulation.

«La production de tissu cardiaque fonctionnel implique de relever plusieurs défis», explique Jacques Guyette, PhD, du Centre de médecine régénérative (CRM) de l'HGM, auteur principal du rapport. «Il s'agit notamment de fournir un échafaudage structurel capable de soutenir la fonction cardiaque, un approvisionnement en cellules cardiaques spécialisées et un environnement de soutien dans lequel les cellules peuvent repeupler l'échafaudage pour former un tissu mature capable de gérer des fonctions cardiaques complexes.»

L’équipe de recherche est dirigée par Harald Ott, MD, du MGH CRM et du Department of Surgery, auteur principal du document. Dans 2008, Ott a mis au point un procédé permettant d’extraire les cellules vivantes d’un organe donneur avec une solution détergente, puis de repeupler l’échafaudage à matrice extracellulaire restant avec des types de cellules appropriés à l’organe. Depuis lors, son équipe a utilisé l'approche pour générer des reins et des poumons de rat fonctionnels et a décellularisé les cœurs, les poumons et les reins de grands animaux. Ce rapport est le premier à effectuer une analyse détaillée de l’échafaudage matriciel restant après la décellularisation de cœurs humains entiers, ainsi que la recellularisation de la matrice cardiaque en formats tridimensionnel et à cœur complet.

L'étude comprenait des cœurs humains 73 donnés par l'intermédiaire de la banque d'organes de la Nouvelle-Angleterre, jugés impropres à une transplantation et récupérés avec le consentement de la recherche. En utilisant une version à plus grande échelle du processus initialement développé dans les coeurs de rats, l'équipe a décellularisé les coeurs des donneurs atteints de mort cérébrale et de ceux qui avaient subi une mort cardiaque. La caractérisation détaillée des échafaudages cardiaques restants a confirmé une rétention élevée de protéines matricielles et de structures dépourvues de cellules cardiaques, la préservation des structures vasculaires et microvasculaires coronaires, ainsi que l'absence d'antigènes leucocytaires humains pouvant induire un rejet. Il y avait peu de différence entre les réactions des organes des deux groupes de donneurs au processus complexe de décellularisation.

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