Le professeur de génie mécanique de l'Université d'État de Kennesaw, Philippe Sucosky, a remporté un prestigieux prix d'amélioration institutionnelle de l'American Heart Association (AHA) pour faire avancer son étude sur la maladie de la valve aortique bicuspide et ses traitements potentiels.
Intitulé « Une nouvelle valve microphysiologique sur puce pour élucider la mécano-étiologie de la maladie de la valve aortique bicuspide », le projet de Sucosky vise à construire un appareil reproduisant la structure et la fonction de la valve aortique bicuspide. L'étude examine comment le stress inhabituel sur la valve conduit à son durcissement, ce qui a fait commencer des problèmes de santé importants plus tôt que la normale.
L'équipe de Sucosky dans le laboratoire de bio-ingénierie cardiovasculaire à grande échelle (MSCBL), développe un dispositif in vitro avancé conçu pour simuler les conditions des valves aortiques normales et bicuspides. Cela aidera à découvrir les déclencheurs biologiques derrière la dégénérescence précoce de la valve. Leur travail pourrait conduire à des traitements ou des méthodes alternatifs pour ralentir ou arrêter la progression de la maladie.
La maladie de la valve aortique bicuspide se produit lorsque les individus naissent avec une valve déformée, qui, contrairement à la valve cardiaque normale, commence à calcifier à un âge inhabituellement précoce. Normalement, la calcification de la valve cardiaque a lieu vers 65 ans, mais celles qui ont une valve aortique bicuspide sont souvent confrontées à de graves complications dans la trentaine, nécessitant généralement une chirurgie de remplacement de la valve. Cette calcification précoce accélère non seulement la maladie, mais présente également un défi majeur, car les vannes de remplacement n'ont généralement pas une longue durée de vie, entraînant de multiples chirurgies au cours de leur vie.
« Cette condition peut être un véritable fardeau pour les patients, surtout si l'on considère qu'ils peuvent faire face à des chirurgies répétées à partir d'un jeune âge », a déclaré Sucosky, qui enseigne au Southern Polytechnic College of Engineering and Engineering Technology. « Nous voulons comprendre les mécanismes sous-jacents du processus de calcification et trouver des moyens de le ralentir ou même de l'arrêter complètement. »
Les recherches révolutionnaires de Sucosky sur la maladie de la valve aortique bicuspide ont attiré l'attention non seulement de l'American Heart Association, mais aussi de ses collègues de KSU. Le doyen du Southern Polytechnic College of Engineering and Engineering Technology, Lawrence Whitman, a déclaré que son travail était important pour la communauté académique et les soins de santé.
« Les recherches du Dr Sucosky sont un exemple brillant de l'impact de notre faculté à l'intersection de l'ingénierie, de la science et des soins de santé », a déclaré Whitman. « Son travail repousse non seulement les limites de la recherche cardiovasculaire, mais elle maintient également le potentiel de changer des vies en offrant de nouvelles idées et traitements pour la maladie de la valve cardiaque. »
La recherche est basée sur l'hypothèse que la forme inhabituelle de la valve bicuspide fait que le sang s'écoule irrégulièrement, mettant un stress supplémentaire sur la valve. Ces forces anormales peuvent être un contributeur majeur à la calcification agressive observée dans la valve bicuspide. Pour tester cette théorie, le laboratoire de Sucosky développe un dispositif de « valve sur puce » de pointe capable d'imiter le flux sanguin et les forces mécaniques exercées sur une valve dans le corps. Cet appareil permettra aux chercheurs d'étudier comment ces forces modifient les processus biologiques dans le tissu de valve.
Les recherches de Sucosky pourraient entraîner des percées non seulement dans la compréhension de la calcification de la valve aortique bicuspide, mais aussi dans des maladies cardiovasculaires plus larges. En utilisant cet appareil, Sucosky espère découvrir des voies moléculaires qui pourraient un jour être ciblées avec des traitements pharmaceutiques, offrant une alternative non chirurgicale au remplacement de la valve.
Il s'agit d'un domaine critique de recherche. Nous pourrions potentiellement développer des thérapies à base de médicaments qui arrêteraient le processus de calcification, en épargnant les patients de la nécessité de multiples chirurgies. «
Philippe Sucosky, professeur de génie mécanique de l'Université d'État de Kennesaw
Le financement de l'AHA, totalisant près de 200 000 $ sur deux ans, est un coup de pouce significatif pour le laboratoire MSCBL de Sucosky et sa recherche cardiaque. L'équipe comprend des étudiants de premier cycle, qui ont contribué à la conception et à la simulation de l'appareil, et des collaborateurs tels que le Dr Kartik Balachandran à l'Université de l'Arkansas, dont les travaux antérieurs sur des appareils similaires ont fourni une base pour le projet de Sucosky.
« La collaboration entre ingénieurs, biologistes et cliniciens est essentielle », a déclaré Sucosky. « Les forces mécaniques que nous étudions doivent être comprises dans le contexte des systèmes biologiques, et les idées que nous gagnons pourraient aider à éclairer à la fois le développement de nouveaux traitements et le raffinement des approches chirurgicales. »
Dans un avenir proche, Sucosky prévoit d'étendre la portée de ses recherches pour inclure d'autres maladies cardiovasculaires, telles que les anévrismes et l'athérosclérose, que des forces mécaniques anormales peuvent également conduire. L'objectif est de développer un outil polyvalent qui peut être utilisé pour étudier une gamme de conditions cardiovasculaires et fournir de nouvelles informations sur leurs causes et leurs traitements.
« Ce projet est une entreprise à long terme, mais l'impact potentiel est énorme », a déclaré Sucosky. « Non seulement nous pourrions changer notre façon de penser et traiter les maladies valvulaires, mais nous pourrions également ouvrir la porte à une compréhension plus large de la façon dont les forces mécaniques contribuent à de nombreuses autres conditions cardiovasculaires. »
