En injectant une solution de nanoparticules autour du cœur, un stimulateur cardiaque temporaire s'auto-assemble, qui peut corriger l'arythmie cardiaque en cas d'urgence à l'aide d'une source d'énergie externe. Après le traitement, l'électrode disparaît spontanément du corps. L'étude a été menée sur des animaux.
L'arythmie se produit lorsque les signaux électriques du cœur sont perturbés, ce qui entraîne un battement trop rapide, trop lent ou irrégulier. L'arythmie peut souvent être traitée par des médicaments, mais il est également possible de modifier le rythme cardiaque à l'aide de signaux électriques, par exemple à l'aide d'un défibrillateur ou d'un stimulateur cardiaque implanté chirurgicalement. Ces types d'interventions peuvent s'avérer difficiles dans les zones de guerre, lors de randonnées en montagne ou dans d'autres environnements où un défibrillateur n'est pas disponible ou où la chirurgie n'est pas possible.
Nous avons développé un stimulateur cardiaque injectable pour les situations d'urgence, constitué d'une seringue chargée d'une solution de nanoparticules. »
Roger Olsson, professeur de biologie chimique et de thérapeutique à l'université de Lund et professeur de chimie médicinale à l'université de Göteborg
Les nanoparticules sont des particules extrêmement petites. Grâce à leur taille, elles peuvent être injectées avec une aiguille plus fine qu'un cheveu humain. Lorsque la solution entre en contact avec les tissus, une structure se forme autour du cœur, constituée d'une longue chaîne de molécules, appelée polymère, qui conduit l'électricité. L'électrode injectée s'intègre aux cellules du corps et facilite les mesures de l'ECG, peut réguler les battements cardiaques et corriger l'arythmie.
« Si vous connectez un téléphone portable au site d'injection près du cœur, vous pouvez stimuler temporairement le rythme cardiaque pendant cinq jours maximum », explique Umut Aydemir, doctorant et premier auteur de l'étude.
Grâce au contact étroit entre le polymère et le tissu cardiaque, le stimulateur peut fonctionner avec une faible puissance d’entrée, qui peut provenir d’appareils portables. La plupart des gens emportent leur téléphone portable partout et, à l’aide d’un câble fixé sur la peau au point d’injection près du cœur, les charges du téléphone peuvent être transférées à l’électrode conductrice dans le corps. Grâce à une application sur le téléphone, que les chercheurs veulent maintenant développer, il est alors possible de réguler l’arythmie avant que la personne concernée ne puisse se rendre à l’hôpital pour un traitement plus approfondi.
Jusqu'à présent, ces études expérimentales ont été réalisées sur des petits animaux, des poissons zèbres et des embryons de poulet, conformément au principe des 3R visant à réduire les tests sur les mammifères. Maintenant que le concept est optimisé et montre un grand potentiel, la prochaine étape consiste à réaliser des études sur des animaux plus gros, comme les porcs, en vue d'une transposition à l'homme.
« La méthode est peu invasive. De plus, le stimulateur cardiaque se dégrade spontanément et est éliminé du corps après le traitement, il n'a donc pas besoin d'être retiré chirurgicalement », conclut Martin Hjort, chercheur associé en biologie chimique et thérapeutique à l'université de Lund.
