Dans une étude publiée mardi 28 novembre, des scientifiques autrichiens ont révélé avoir mis au point un organoïde qui reproduit la structure complexe du cœur. Une invention capable d’aider la compréhension du développement cardiaque.
Une première mondiale. Les scientifiques de l’Institut de biotechnologie moléculaire de l’Académie autrichienne (IMBA) des sciences ont élaboré un mini cœur artificiel, capable de récapituler le développement de tous les principaux compartiments cardiaques embryonnaires du cœur humain. Une technologie utile pour les études toxicologiques, pour comprendre le développement cardiaque de l’humain, mais aussi pour le développement de nouveaux médicaments.
L’Organisation mondiale de la Santé dénombre chaque année près de 18 millions de morts à cause des maladies cardiovasculaires, la principale cause de décès dans le monde. «Comme le cœur embryonnaire humain est inaccessible et que les impacts des mutations, des médicaments et des facteurs environnementaux sur les fonctions spécialisées des différents compartiments du cœur ne sont pas pris en compte par les modèles in vitro, il est difficile de déterminer les causes sous-jacentes», a expliqué l’équipe, qui a présenté son étude baptisée «Les cardioïdes multichambres dévoilent le développement du cœur humain et les malformations cardiaques», mardi 28 novembre dernier, dans la revue scientifique Cell.
Les scientifiques de l’IMBA ont ainsi tenté de mettre en place un modèle comprenant les principales régions du cœur humain, développé à partir de cellules souches dérivées de patients. Avec ce tout nouvel organoïde physiologique, les chercheurs auront désormais la possibilité de visualiser toutes les principales structures cardiaques en développement afin d’étudier les maladies et le développement cardiaque.
Le cœur humain révèle ses mystères
Pour arriver à leur objectif, les savants de l’Académie autrichienne ont étudié comment les différences régionales d’expression génétique conduisent à des schémas de contraction spécifiques des chambres du cœur, et à une communication complexe entre elles. Ils ont, par le biais de ces recherches, découvert la manière dont le cœur humain commençait à battre, ce qui n’avait pas été compris jusqu’à aujourd’hui.
«Au début, la chambre ventriculaire gauche entraîne à son rythme les chambres ventriculaire et atriale droites en formation. Puis, lorsque l'oreillette se développe, deux jours plus tard, les ventricules suivent le rythme de l'oreillette. Cela reflète ce que l'on observe chez les animaux avant que les leaders finaux, les stimulateurs cardiaques, ne contrôlent le rythme cardiaque», a expliqué Alison Deyett, l’une des autrices de l’étude.
Au-delà d’une aide considérable pour les recherches sur le développement humain, les cardioïdes multichambres permettront d’étudier les anomalies spécifiques aux chambres du cœur. À terme, ces mini-cœurs artificiels pourront aider à la mise au point de nouveaux médicaments ayant des effets spécifiques sur la chambre cardiaque du cœur, afin d’éviter certaines contraintes que ces derniers impliquaient jusque-là. Notamment les médicaments tératogènes, utilisés pour traiter la leucémie, le psoriasis ou l’acné, qui sont connus pour provoquer de graves malformations cardiaques chez le fœtus.
«Notre travail a de vastes implications pour l’étude des effets sur la biologie cardiaque humaine, dans des contextes allant du développement thérapeutiques aux études environnementales», ont conclu les chercheurs dans la revue scientifique.