Des chercheurs de l’Université du Wisconsin-Madison et de l’Academia Sinica de Taiwan ont exploité une combinaison de cellules cultivées en laboratoire pour régénérer le muscle cardiaque endommagé.
L’étude, publiée dans Circulation – ; qui aborde les défis majeurs de l’utilisation des cellules du muscle cardiaque, appelées cardiomyocytes, cultivées à partir de cellules souches – ; franchit une étape cruciale vers de futures applications cliniques.
Des recherches antérieures ont montré que la transplantation de cardiomyocytes fabriqués à partir de cellules souches pluripotentes induites (iPSC) peut remplacer les muscles du cœur des mammifères. Les chercheurs ont eu du mal à amener le traitement en clinique, en partie parce que les cellules implantées n’ont pas développé suffisamment de vaisseaux sanguins vitaux pour survivre très longtemps.
La nouvelle étude a relevé ce défi en combinant les cardiomyocytes cultivés en laboratoire avec des cellules endothéliales dérivées de cellules souches – ; les cellules qui tapissent le sang. La thérapie combinée est également prometteuse pour lutter contre l’arythmie, un autre obstacle important à la régénération cardiaque avec des cardiomyocytes dérivés de cellules souches.
« Nos résultats suggèrent que les cellules endothéliales humaines dérivées d’iPSC peuvent augmenter efficacement la remuscularisation du cœur par les cardiomyocytes dérivés d’iPSC, offrant ainsi une voie prometteuse pour de futures applications cliniques », déclare Patrick Hsieh, chercheur à l’Institut des sciences biomédicales de l’Academia Sinica qui a mené l’étude tout en travaillant comme professeur invité au UW – Madison Stem Cell & Regenerative Medicine Center.
Hsieh et l’auteur principal de l’étude, Yu-Che Cheng, ont collaboré avec Tim Kamp, directeur du Stem Cell & Regenerative Medicine Center, ainsi qu’avec une équipe de chercheurs de l’UW-Madison et du Wisconsin National Primate Research Center, pour examiner les effets thérapeutiques. effet de la co-transplantation chez des souris et des primates non humains victimes d’une crise cardiaque.
Le principal avantage des iPSC est leur capacité à se différencier en de nombreux types de cellules et à constituer une ressource précieuse pour la thérapie cellulaire. Dans cette étude, nous avons généré des milliards de cellules endothéliales et de cardiomyocytes à partir de la même lignée d’iPSCs pour les injecter à des souris et des primates non humains. »
Yu-Che Cheng, chef de projet à Academia Sinica
« L’idée simple du projet était d’améliorer le flux sanguin et de favoriser la survie des cardiomyocytes iPSC à l’aide de cellules endothéliales formant des vaisseaux sanguins », explique Kamp. « Mais la réalité de la génération des préparations cellulaires optimales suivies d’une administration précise au cœur reflète les efforts considérables déployés par une équipe internationale de collaborateurs. »
L’équipe aimerait mener d’autres études pour affiner ses protocoles de transplantation cellulaire et évaluer la sécurité et l’efficacité à long terme. Des résultats prometteurs, estime Hsieh, mèneraient à des essais cliniques sur des patients humains atteints d’une maladie cardiaque, l’une des principales causes de décès dans le monde.
« En tant que chirurgien cardiaque qui se concentre désormais sur la recherche translationnelle, l’aspect le plus passionnant de cette recherche est le potentiel d’avoir un impact significatif sur le traitement des maladies cardiaques », déclare Hsieh. « Être témoin des améliorations significatives de la fonction cardiaque et de la régénération tissulaire résultant de notre approche combinée de thérapie cellulaire est à la fois inspirant et prometteur pour l’avenir de la médecine cardiovasculaire. »
Cette recherche a été financée par des subventions du ministère de la Science et de la Technologie de Taiwan (111-2321-B-001-012, 111-2740-B-001-003, 110-2320-B-001-023), National Health Research Institutes (EX111-10907SI), US National Academy of Medicine et Academia Sinica (AS-HLGC-109-05), National Institutes of Health (U01HL134764 et UL1TR002373) et National Science Foundation (EEC-1648035).
Des chercheurs de l’Université du Wisconsin-Madison et de l’Academia Sinica de Taiwan ont exploité une combinaison de cellules cultivées en laboratoire pour régénérer le muscle cardiaque endommagé.
L’étude, publiée dans Circulation – ; qui aborde les défis majeurs de l’utilisation des cellules du muscle cardiaque, appelées cardiomyocytes, cultivées à partir de cellules souches – ; franchit une étape cruciale vers de futures applications cliniques.
Des recherches antérieures ont montré que la transplantation de cardiomyocytes fabriqués à partir de cellules souches pluripotentes induites (iPSC) peut remplacer les muscles du cœur des mammifères. Les chercheurs ont eu du mal à amener le traitement en clinique, en partie parce que les cellules implantées n’ont pas développé suffisamment de vaisseaux sanguins vitaux pour survivre très longtemps.
La nouvelle étude a relevé ce défi en combinant les cardiomyocytes cultivés en laboratoire avec des cellules endothéliales dérivées de cellules souches – ; les cellules qui tapissent le sang. La thérapie combinée est également prometteuse pour lutter contre l’arythmie, un autre obstacle important à la régénération cardiaque avec des cardiomyocytes dérivés de cellules souches.
« Nos résultats suggèrent que les cellules endothéliales humaines dérivées d’iPSC peuvent augmenter efficacement la remuscularisation du cœur par les cardiomyocytes dérivés d’iPSC, offrant ainsi une voie prometteuse pour de futures applications cliniques », déclare Patrick Hsieh, chercheur à l’Institut des sciences biomédicales de l’Academia Sinica qui a mené l’étude tout en travaillant comme professeur invité au UW – Madison Stem Cell & Regenerative Medicine Center.
Hsieh et l’auteur principal de l’étude, Yu-Che Cheng, ont collaboré avec Tim Kamp, directeur du Stem Cell & Regenerative Medicine Center, ainsi qu’avec une équipe de chercheurs de l’UW-Madison et du Wisconsin National Primate Research Center, pour examiner les effets thérapeutiques. effet de la co-transplantation chez des souris et des primates non humains victimes d’une crise cardiaque.
« Le principal avantage des iPSC est leur capacité à se différencier en de nombreux types de cellules et à constituer une ressource précieuse pour la thérapie cellulaire », explique Cheng, chef de projet à l’Academia Sinica. « Dans cette étude, nous avons généré des milliards de cellules endothéliales et de cardiomyocytes à partir de la même lignée d’iPSC pour les injecter à des souris et des primates non humains. »
« L’idée simple du projet était d’améliorer le flux sanguin et de favoriser la survie des cardiomyocytes iPSC à l’aide de cellules endothéliales formant des vaisseaux sanguins », explique Kamp. « Mais la réalité de la génération des préparations cellulaires optimales suivies d’une administration précise au cœur reflète les efforts considérables déployés par une équipe internationale de collaborateurs. »
L’équipe aimerait mener d’autres études pour affiner ses protocoles de transplantation cellulaire et évaluer la sécurité et l’efficacité à long terme. Des résultats prometteurs, estime Hsieh, mèneraient à des essais cliniques sur des patients humains atteints d’une maladie cardiaque, l’une des principales causes de décès dans le monde.
« En tant que chirurgien cardiaque qui se concentre désormais sur la recherche translationnelle, l’aspect le plus passionnant de cette recherche est le potentiel d’avoir un impact significatif sur le traitement des maladies cardiaques », déclare Hsieh. « Être témoin des améliorations significatives de la fonction cardiaque et de la régénération tissulaire résultant de notre approche combinée de thérapie cellulaire est à la fois inspirant et prometteur pour l’avenir de la médecine cardiovasculaire. »
