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Des valves cardiaques conçues par ordinateur implantées pour la première fois chez un mouton

En recourant à des simulations informatiques, des chercheurs ont mis au point des valves cardiaques qui se régénèrent et se développent en même temps que le corps.
Des valves cardiaques conçues par ordinateur implantées pour la première fois chez un mouton
Selon la Société européenne de cardiologie, les maladies cardiovasculaires sont la principale cause de mortalité en Europe. Chaque année, 3,9 millions de personnes y décèdent en effet des suites d’une maladie du cœur, ce qui représente 45 % de tous les décès enregistrés sur le continent.

L’intervention chirurgicale consistant à remplacer l’une des quatre valves cardiaques, souvent endommagée ou défectueuse, reste le traitement le plus courant. Mais près du tiers des patients rencontrent des problèmes dans les dix années qui suivent la pose de l’implant et nécessitent souvent une nouvelle intervention de chirurgie réparatrice, potentiellement risquée.

En 2009, un consortium international de scientifiques a lancé un projet partiellement financé par l’UE, nommé LIFEVALVE, dont l’objectif est de développer une stratégie plus efficace pour traiter les patients atteints de valvulopathie cardiaque. Aujourd’hui, après des années de recherche, ils ont réalisé des progrès considérables dans l’utilisation des valves cardiaques régénératives qui contribueront, à l’avenir, à traiter les patients souffrant de maladies cardiaques. En utilisant des simulations informatiques, ils ont conçu et implanté avec succès pour la première fois des valves cardiaques régénératives chez un mouton. Leurs résultats sont exposés dans un communiqué publié dans la revue «Science Translational Medicine».

La conception informatique des valves cardiaques

Les valves cardiaques conçues et implantées par l’équipe ont été cultivées à partir de cellules humaines. En recourant à des simulations informatiques, les chercheurs ont pu prédire le développement, la régénération et le fonctionnement de ces prothèses chez l’animal. «Grâce aux simulations, nous pouvons optimiser la conception et la composition des valves cardiaques régénératives et mettre au point des implants personnalisés à des fins thérapeutiques», a expliqué le professeur Simon Hoerstrup de l’Université de Zurich et coordinateur du projet dans un communiqué de presse publié sur le site web de l’Université.

La médecine régénérative est une branche de la recherche qui recourt au génie tissulaire et à la biologie moléculaire pour produire des tissus ou des organes vivants à partir de cellules humaines. Ces tissus et ces organes sont alors utilisés pour réparer ou remplacer des cellules, des tissus ou des organes défectueux chez l’homme. Cette opération a pour objectif de restaurer ou de mettre en place un fonctionnement normal.

Ces remplacements axés sur le génie biologique permettent de contourner un certain nombre d’obstacles rencontrés avec les implants artificiels actuels. Par exemple, les valves cardiaques mécaniques peuvent durer indéfiniment, mais les patients doivent prendre des anticoagulants tout au long de leur vie pour éviter l’apparition de caillots sanguins. Au contraire, les prothèses à base de tissu animal (ou biologiques) ne nécessitent pas la prise d’anticoagulants, mais s’usent au fil du temps. Elles ont également tendance à anormalement s’épaissir et à accumuler le calcium, en plus d’entraîner des complications pour le système immunitaire. Le manque de régénération est un autre problème majeur que présentent les prothèses artificielles actuelles, en particulier pour les enfants atteints de cardiopathies congénitales. Étant donné que ces prothèses ne peuvent pas se développer ni se régénérer, ces enfants devront subir différentes opérations au cours de leur vie pour remplacer les valves qui ne s’adaptent pas à leur croissance. Dans la mesure où les prothèses issues du génie tissulaire mises au point par l’équipe ne provoquent pas de réactions immunitaires et peuvent se développer et se régénérer, elles permettent d’améliorer considérablement la qualité de vie des patients de tous âges.

Certains obstacles devront toutefois être surmontés avant que cette technologie puisse être utilisée dans la pratique clinique courante. «Un des plus grands défis des implants complexes tels que les valves cardiaques est que le potentiel de régénération est différent chez chaque patient. Il n’existe donc pas de solution universelle», conclut Hoerstrup.

La recherche de LIFEVALVE (Living autologous heart valves for minimally invasive implantable procedures) se poursuit avec l’objectif de mettre la première valve cardiaque issue du génie tissulaire sur le marché mondial.

Pour plus d’informations, veuillez consulter:
page web du projet sur CORDIS

Source: D’après des informations communiquées par le projet et des communiqués de presse

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