Illuminer la guérison cardiaque L’insuffisance cardiaque, pour laquelle il n’existe pas de traitement efficace, trouve un espoir dans une innovation basée sur la lumière qui promet une réparation cardiovasculaire précise. Santé © Tom/stock.adobe.com Les maladies cardiovasculaires (MCV) demeurent la principale cause de mortalité et de morbidité dans le monde, et représentent un fardeau socio-économique considérable. Avec le vieillissement de la population, l’incidence des MCV devrait augmenter, de même que l’insuffisance cardiaque (IC), conséquence ultime de nombreuses MCV. L’IC a un impact profond sur la qualité de vie et requiert le soutien des soignants. Il n’existe hélas aucun traitement pharmacologique efficace à ce jour et la progression de la maladie ne peut être inversée. Il est donc urgent de développer une approche thérapeutique transformatrice capable de restaurer la fonction cardiaque et le flux sanguin systémique. Réparation cardiaque déclenchée par voie optique Le projet LION-HEARTED, financé par l’UE, se propose de développer une approche révolutionnaire de préservation ou de restauration de la fonction cardiovasculaire, en dépassant les limites des techniques pharmaceutiques et de stimulation électrique actuelles. L’optoceutique, une nouvelle technologie recourant à des stimuli optiques pour moduler les processus biologiques sans avoir recours à la manipulation des gènes, est au cœur de cette stratégie innovante de réparation cardiovasculaire. L’optoceutique opère au niveau de la cellule, du tissu et de l’organe entier et surmonte les problèmes de sécurité à long terme, ouvrant de nouvelles voies d’application dans le domaine cardiovasculaire. LION-HEARTED se propose d’exploiter la lumière pour stimuler directement le potentiel régénérateur des progéniteurs cardiaques résidents, des cardiomyocytes et des cellules endothéliales circulantes qui se déplacent vers le cœur à la suite d’une ischémie. «Les cellules étant essentiellement transparentes à la lumière visible, il convient d’utiliser des matériaux photoactifs comme transducteurs, capables de convertir l’information véhiculée par la lumière en modulation du système biologique», explique la coordinatrice du projet, Maria Rosa Antognazza, chercheuse à l’institut italien de technologie de Milan (Italie). L’approche de LION-HEARTED La pierre angulaire technologique de LION-HEARTED repose sur des polymères conjugués biocompatibles, intrinsèquement sensibles à la lumière visible et conçus pour moduler optiquement l’activité des cellules cardiaques et endothéliales. Cet avantage distinctif tient à la capacité de la lumière à cibler ces sous-populations cellulaires spécifiques de manière réversible et sélective, déclenchant ainsi les voies biologiques cruciales pour la réparation cardiaque. «L’approche de LION-HEARTED affiche une résolution spatio-temporelle inégalée, une invasivité réduite et une plus grande sélectivité par rapport aux méthodes traditionnelles», souligne Rosa Antognazza. Le projet va bien au-delà de l’état actuel de la technique en combinant pour la première fois la stimulation optique et la nanotechnologie dans le traitement des MCV. L’évolution des progrès technologiques LION-HEARTED a franchi des étapes importantes dans la synthèse des matériaux, validant son approche à la fois in vitro et in vivo sur des modèles de souris et de porcs. Grâce à des couches minces de matériaux photoactifs, les chercheurs ont amélioré l’angiogenèse avec une fiabilité et une efficacité remarquables. Ces films ont démontré leur capacité à contrôler optiquement l’activité des cardiomyocytes et à réguler leurs propriétés de battement. Des matériaux injectables couplés à des sources lumineuses contrôlées sans fil ont été conçus pour les applications in vivo et leur biocompatibilité a été confirmée. Ils ont généré des résultats prometteurs dans des modèles de maladies porcines. Dans l’ensemble, l’approche innovante de LION-HEARTED devrait transformer les traitements cardiovasculaires et avoir un impact positif sur la vie de millions de personnes affectées par l’IC. En outre, la récente crise sanitaire induite par la COVID-19 a souligné l’importance thérapeutique potentielle de LION-HEARTED. Bien qu’il s’agisse principalement d’une maladie respiratoire, la COVID-19 s’accompagne de manifestations extrapulmonaires et les individus porteurs de comorbidités cardiovasculaires préexistantes connaissent des résultats cliniques plus défavorables lorsqu’elles sont infectées par le virus SARS-CoV-2. LION-HEARTED est prêt à répondre à ce besoin, avec de futurs projets axés sur l’ingénierie des matériaux et l’exploration de potentiels d’application plus larges dans des conditions cliniques appropriées. Mots‑clés LION-HEARTED, matériaux photoactifs, insuffisance cardiaque, maladies cardiovasculaires, optoceutique, cardiomyocytes, nanotechnologie, angiogenèse
