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Les mini-c?urs humains battus en laboratoire peuvent mener à une guérison des maladies cardiaques

Les maladies cardiaques sont la principale cause de décès aux États-Unis. D'ici 2020, on estime que la condition sera la principale cause de décès dans le monde. Mais une nouvelle création de scientifiques de l’Université Abertay au Royaume-Uni pourrait-elle ouvrir la voie à un remède? L’équipe a développé des c?urs humains battant des miniatures dans lesquels ils peuvent induire une maladie cardiaque, ce qui leur permet de tester de nouveaux médicaments.

Ce n'est pas la première fois qu'un coeur humain est cultivé en laboratoire. Plus tôt cette année, Nouvelles médicales aujourd'hui a révélé comment un chercheur de l'Université George Washington à Washington, DC, a créé un mini c?ur qui, selon lui, pourrait améliorer le traitement des personnes ayant des problèmes de circulation sanguine.

Mais selon le professeur Nikolai Zhelev, chef de file de ces dernières recherches à l’Université d’Abertay, c’est la première fois qu’il est possible de provoquer des maladies dans un c?ur cultivé en laboratoire.

Plus précisément, le professeur Zhelev et son équipe ont réussi à induire une hypertrophie ventriculaire dans les mini-coeurs - une forme de maladie cardiaque caractérisée par un épaississement des muscles cardiaques, ce qui rend plus difficile le pompage du sang dans le corps.

"Chez certaines personnes, un rythme cardiaque anormal menaçant le pronostic vital se développera, et c'est la cause la plus fréquente de mort subite chez les jeunes", explique le professeur Zhelev. "Bien qu'il existe des traitements, ceux-ci ne permettent que de contrôler les symptômes et il n'y a pas de remède connu pour le moment."

Mais lui et son équipe, qui ont récemment présenté leurs recherches en tant que 5ème Congrès mondial sur la biotechnologie en Espagne, espèrent que leurs mini-c?urs humains pourraient mener à un tel traitement.

Un médicament contre le cancer testé dans des mini-coeurs déjà prometteurs

L'équipe a utilisé des cellules souches pour faire croître les coeurs, qui mesurent seulement 1 mm de diamètre et se contractent à environ 30 battements par minute.


Cette image montre une cellule cardiaque hypertrophique dans un mini c?ur. Les molécules cibles des médicaments sont surlignées en vert.
Crédit d'image: Université Abertay.

Une fois cultivés, les scientifiques infusent les c?urs de produits chimiques qui provoquent une croissance anormale des cellules cardiaques, appelées cardiomyocytes. Cela provoque le coeur à devenir hypertrophique.

Les biocapteurs sont ensuite utilisés pour identifier les molécules et leurs voies impliquées dans l’hypotrophie ventriculaire, ce qui permet à l’équipe de développer des médicaments qui ciblent de telles molécules dans l’espoir de stopper les lésions cardiaques.

Et le professeur Zhelev dit que l'un des médicaments testés - un composé qui a récemment achevé des essais cliniques de phase 2 chez des patients cancéreux - a déjà montré des résultats prometteurs. Le médicament était capable de stopper l’hypertrophie. Zhelev dit:

"Bien que les cellules cardiaques soient les seules dans l’organisme à ne jamais avoir de cancer, nous avons constaté que les voies suivies par les molécules dans les coeurs hypertrophiques étaient similaires à celles des molécules cancéreuses. ont le même effet positif. Et cela a certainement été le cas. "

Le professeur Zhelev admet que certains des médicaments testés jusqu’à présent ont produit des effets négatifs, tels que l’augmentation du nombre de battements cardiaques par minute, ce qui les a complètement arrêtés. Mais bien sûr, l’intérêt de ces mini c?urs est de servir de modèle pour rechercher des médicaments qui pourraient être efficaces contre les maladies cardiaques, mais sans les effets secondaires.

"Nous testons toujours de nouveaux médicaments en utilisant ce système pour trouver de nouveaux composés plus efficaces et avec moins d'effets secondaires", ajoute le professeur Zhelev, ajoutant:

"Une fois que nous saurons exactement quels composés fonctionnent et lesquels ne le sont pas, nous commencerons à développer de nouveaux médicaments qui seront ensuite soumis à d’autres tests, avant d’être testés chez l’homme.

Bien qu'il reste encore un long chemin à parcourir avant que les médicaments ne soient disponibles sur le marché, nous espérons vivement qu'un jour nous pourrons empêcher l'hypertrophie cardiaque chez les personnes à risque. »

Le professeur Zhelev parle davantage de la création des mini-c?urs dans la vidéo ci-dessous:

Accélérer la recherche de médicaments

Le professeur Zhelev espère accélérer les progrès de cette recherche en travaillant avec le professeur Jim Bown - un biologiste du système à l’Université Abertay - pour créer des modèles informatiques capables de prédire le comportement des cardiomyocytes, qui fourniront une meilleure indication du fonctionnement des médicaments. dans les mini coeurs.

Le professeur Bown explique qu'ils ont déjà développé des modèles interactifs et des animations qui montrent la croissance des cellules cancéreuses, leur permettant de voir ce qui se passe lorsque différentes doses et combinaisons de médicaments sont appliquées aux cellules et leur impact sur la croissance cellulaire.

"Comme les voies de signalisation dans les cellules cancéreuses et les cellules cardiaques hypertrophiques sont très similaires, nous avons pu adapter cette technologie et l'appliquer aux cardiomyocytes", explique le professeur Bown.

Il explique que cela fonctionnera en utilisant les données initiales sur la croissance des cardiomyocytes, en construisant des modèles basés sur ces données, puis en informant le Prof. Zhelev des médicaments à tester ensuite. "Nous réalisons donc un mélange de biologie expérimentale et théorique en utilisant de nouvelles technologies complexes pour nous aider à mieux comprendre les systèmes avec lesquels nous travaillons", ajoute le professeur Bown, ajoutant:

"En fin de compte, l'objectif est de réduire le nombre d'expériences en laboratoire humide que le professeur Zhelev doit effectuer pour trouver les médicaments les plus susceptibles de prévenir le développement d'une hypertrophie cardiaque."

Ce ne sont pas seulement les c?urs qui sont cultivés en laboratoire pour tenter de trouver de nouveaux traitements et traitements contre les maladies. Nouvelles médicales aujourd'hui a récemment rapporté comment des scientifiques de la faculté de médecine de l’Université du Texas à Galveston ont réussi à développer des poumons humains pour la première fois, tandis que deux études publiées récemment dans Le lancette détaillé le développement d'une narine et du vagin en laboratoire.

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