20.02.2007 – 10:00

Schweizerischer Nationalfonds / Fonds national suisse

FNS: Image du mois février 2007: Recherche fondamentale pour le traitement des malformations cardiaques congénitales

Berne (ots)

Image et texte sous: http://www.presseportal.ch/fr/galerie.htx?
type=obs

Des valves cardiaques vivantes, fabriquées à partir de cellules 
souches du patient

Certains enfants venant au monde avec une malformation cardiaque 
congénitale ont besoin après leur naissance d'une prothèse de valve 
cardiaque. Dans le cadre du Programme national de recherche 
« Implants et transplants », une équipe de l'Hôpital universitaire 
de Zurich a réussi à cultiver des valves cardiaques fonctionnelles 
et vivantes, à partir de cellules souches prélevées dans du liquide 
amniotique. L'avantage de ces valves est qu'une fois implantées, 
elles sont capables de croître avec l'organisme.

«Nous nous approprions les moyens dont dispose la nature pour venir 
en aide à des enfants souffrant de graves malformations cardiaques», 
explique Simon P. Hoerstrup, responsable de la recherche en médecine 
régénérative et en chirurgie cardio- vasculaire à l'Hôpital 
universitaire de Zurich. Son objectif: réussir à mettre à 
disposition d'ici quelques années des prothèses vivantes de valves 
cardiaques, produites à partir de cellules souches prélevées chez le 
patient en recourant à l’ingénierie tissulaire – c'est-à-dire à la 
culture de tissus en laboratoire. Ses travaux ont été soutenus par 
le Programme national de recherche «Implants et transplants» (PNR 
46) du Fonds national suisse.

Environ un pour cent des enfants viennent au monde avec une 
malformation cardiaque, avec parfois de graves malformations des 
valves. En principe, les valves cardiaques sont composées de couches 
extrêmement minces de fibres de tissu conjonctif stable et 
élastique. Ce sont elles qui font couler le sang dans la bonne 
direction. Or si ces dernières présentent une défaillance de 
fonctionnement, le muscle cardiaque est excessivement et 
dangereusement sollicité. Cette défaillance peut même s'avérer 
fatale si elle n'est pas traitée. Jusqu'ici les valves cardiaques 
défectueuses étaient remplacées par des prothèses fabriquées à 
partir de matériaux synthétique ou biologique, d'origine animale ou 
humaine. Mais les valves cardiaques en matériau biologique n'ont 
qu'une durée de vie limitée et les prothèses synthétiques ont un 
risque élevé de provoquer des hémorragies ou des caillots sanguins 
pouvant entraîner la mort du patient. Le plus gros problème pour les 
enfants affectés par une malformation cardiaque congénitale est le 
suivant: les prothèses aujourd'hui disponibles ne grandissent pas 
avec le cœur. Plusieurs opérations sont donc parfois nécessaires, 
avec un risque croissant de graves complications.

Ces enfants ont donc besoin de prothèses capables de croître avec 
eux et de supporter le système circulatoire. Comme elles doivent 
également être bien tolérées par l'organisme, un tissu vivant 
prélevé sur le patient est donc le plus indiqué. L'équipe de 
recherche zurichoise a cultivé des valves cardiaques à partir de 
cellules fœtales précurseurs de l'enfant à naître. Ces dernières 
sont naturellement présentes dans le liquide amniotique. Elles se 
reproduisent facilement et il suffit de quelques millilitres de 
liquide amniotique pour prélever le nombre de cellules nécessaires à 
la fabrication d'une valve cardiaque complète. Le prélèvement, une 
amniocentèse, se fait avec une seringue à travers la paroi 
abdominale – cet acte est aujourd'hui régulièrement pratiqué lors 
d’examens génétiques du foetus.

Lors de leurs essais, dont ils ont présenté les résultats en 
novembre 2006 au congrès de l'American Heart Association, Simon P. 
Hoerstrup et ses collaborateurs ont prélevé deux types de cellules 
souches dans le liquide amniotique. Ils les ont ensuite appliquées 
en couches sur une armature en forme de valve cardiaque, composée de 
matériaux biologiquement dégradables. A l'aide de facteurs de 
croissance et de nutriments, les cellules souches ont été amenées à 
se reproduire et à produire des couches cellulaires définitives. 
Durant leur croissance, les valves cardiaques ont été soumises à des 
conditions physiologiques semblables à celles qui règnent dans 
l'organisme du foetus, et ce grâce à un système de circulation 
artificiel. L'objectif était de les faire gagner en force, en 
épaisseur et en fonctionnalité. L'armature de base s'est dégradée en 
quelques semaines et a laissé finalement la place à des valves 
cardiaques vivantes, produites à base de tissus biologiques du 
patient.

Jusqu'à présent, l'équipe de Zurich a consacré ses expériences au 
remplacement de la valve pulmonaire, située entre le cœur et 
l'artère qui mène aux poumons. Mais cela prendra encore du temps 
avant que de telles valves cardiaques puisent être implantées chez 
un bébé. Toutefois, les examens menés jusqu'ici – avec des cellules 
déjà complètement différenciées et non des cellules souches – ont 
déjà montré que les valves de remplacement cultivées en laboratoire 
sont comparables à leurs modèles naturels, en termes de structure 
cellulaire, de composition et d'épaisseur. Lors d'un autre essai, 
des bouts de vaisseaux sanguins cultivés selon les mêmes principes 
avec des cellules d'ovins ont été implantés chez quatorze moutons. 
Ils se sont adaptés aux tissus cardiaques naturels et leur diamètre 
a augmenté de 30 pour cent en deux ans, ce qui correspond à une 
croissance normale chez l’animal. Une partie des moutons va rester 
en observation durant les deux prochaines années, afin de vérifier 
la fonctionnalité de la prothèse.

Lors de la présentation de leurs résultats à Chicago, Simon P. 
Hoerstrup et son équipe ont créé la sensation. Mais le spécialiste 
tient à ne pas attiser de fausses attentes: «D'ici à ce que la 
méthode soit mûre pour une application, il s’écoulera encore 
quelques années.» Il faudra d’abord franchir le pas du modèle animal 
à l'être humain, puis standardiser cette technique complexe. Pour 
Simon P. Hoerstrup, l'argument qui parle le plus en faveur de 
l'ingénierie tissulaire réside dans sa durabilité: après 
l'implantation, il ne devrait plus être nécessaire d'opérer ni 
d'administrer de médicaments. Ce qui, comme le souligne le 
chercheur, limiterait le risque de maladies ou de décès, 
améliorerait la qualité de vie des patients et serait plus efficace 
en termes de coûts.

Renseignements:
Prof Simon P. Hoerstrup
Division de la recherche 
Département de chirurgie 
Hôpital universitaire de Zurich
Rämistrasse 100
CH-8091 Zurich
tél. + 41 (0)44 255 38 01
fax + 41 (0)44 255 43 69
e-mail:  simon_philipp.hoerstrup@usz.ch

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sur le site web du Fonds national suisse: 
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