Des cellules cardiaques humaines de labo améliorent le cœur de singes

Trois mois après une crise cardiaque, le cœur d'un singe battait grâce à des cellules issues à l'origine de simples cellules sanguines, cultivées dans une boîte de laboratoire. À l'École de médecine de Hanovre, Ulrich Martin et Robert Zweigerdt consacrent plus de 20 ans à réparer des cœurs endommagés à l'aide de cellules. Leur dernière étude, publiée dans Nature Communications, indique que le traitement a amélioré la fonction cardiaque après trois mois chez les animaux.

Lors d'une crise cardiaque, la partie du muscle cardiaque privée d'oxygène meurt, et du tissu cicatriciel prend sa place. Ces lésions peuvent conduire à une insuffisance cardiaque chronique. L'équipe de Hanovre n'injecte pas de cellules isolées. Elle injecte de petits amas de cellules musculaires cardiaques humaines, produits dans des bioréacteurs à partir de cellules souches pluripotentes induites, c'est-à-dire des cellules adultes, comme des cellules sanguines, reprogrammées pour devenir presque n'importe quel type cellulaire. Ces amas forment des agrégats sphériques, et l'équipe s'attend à ce qu'un plus grand nombre d'entre eux restent dans le cœur et s'intègrent au muscle que ne le feraient des cellules isolées.

Les expériences ont été menées avec le Centre allemand de primatologie de Göttingen, sur des macaques de Java chez lesquels une crise cardiaque avait été provoquée. Les souris ne convenaient pas, car leur cœur est beaucoup plus petit et bat beaucoup plus vite que celui de l'humain. Les porcs ont un cœur plus proche du nôtre par sa taille, mais leur système immunitaire rejette les cellules humaines. Chez les singes, les cellules humaines se sont développées et ont survécu grâce à un traitement immunosuppresseur approprié. Après trois mois, de nouvelles fibres musculaires cardiaques humaines s'étaient largement formées. La greffe a provoqué des arythmies cardiaques temporaires, mais son effet sur la fonction cardiaque s'est révélé positif avec le temps.

L'équipe a testé des amas issus de deux lignées de cellules iPSC, et seuls ceux de l'une d'elles ont amélioré la fonction cardiaque, bien que les deux aient produit des greffons de taille similaire. Zweigerdt avance que la contraction des cellules en culture est liée à leur potentiel d'aide au cœur ; la force contractile des amas devrait donc être vérifiée avant la greffe. L'étude ne permet pas encore de tirer des conclusions pour l'humain, et Zweigerdt le dit franchement : les cellules humaines ont leur propre fréquence cardiaque, celle de l'être humain.

Pour les patients, le changement viendrait de la source des cellules. Les essais cliniques en cours dans le monde utilisent des cellules de donneurs, ce qui impose une immunosuppression à vie. L'équipe de Hanovre vise plutôt à produire des amas à partir des cellules sanguines de chaque patient, ce qui éviterait ce traitement et pourrait, selon Martin, élargir l'acceptabilité chez les patients plus jeunes, même si l'approche coûte plus cher. Le projet de recherche HEAL travaille à affiner la production et l'administration des amas en vue d'un usage humain. L'équipe n'a annoncé aucune date pour des essais sur l'humain, et Martin est clair sur les limites : les cellules vivantes ne peuvent pas guérir complètement un cœur déjà gravement endommagé, mais elles peuvent en améliorer le fonctionnement.