Lorsque les enfants naissent avec le syndrome du cœur gauche hypoplasique (HLHS), ils nécessitent une série d'interventions chirurgicales majeures pour survivre. Mais même avec un cœur réparé, jusqu'à un enfant sur quatre meurt de complications avant l'âge de 25 ans.
Maintenant, une étude publiée par un nouveau membre du corps professoral de Cincinnati Children's rapporte une cible thérapeutique potentielle qui pourrait favoriser la régénération des cellules cardiaques avant même la naissance.
Les détails ont été publiés en ligne le 17 août 2020 dans Cellule souche cellulaire.
Atlas fournit un examen approfondi du développement cardiaque précoce
Mingxia Gu, MD, PhD, anciennement de l'Université de Stanford, a rejoint le Center for Stem Cell & Organoid Medicine (CuSTOM) et la Division de la biologie pulmonaire à Cincinnati Children's plus tôt cette année. Elle travaille depuis plusieurs années pour trouver des moyens de favoriser la guérison des tissus cardiaques endommagés.
Dans cette étude, une équipe dirigée par Gu et les co-premiers auteurs Yifei Miao, PhD, et Lei Tian, PhD, a utilisé une analyse transcriptomique monocellulaire avancée pour développer un «atlas» du cœur humain qui suit le chœur complet des signaux que les cellules endocardiques envoyer les uns aux autres au fur et à mesure que le cœur se développe pendant la grossesse.
La comparaison de cet atlas du développement cardiaque sain aux données de cellules souches pluripotentes induites créées en laboratoire présentant des anomalies HLHS a révélé une collection d'anomalies dans les cellules endocardiques qui perturbent la formation cardiaque saine.
Les cellules endocardiques jouent plusieurs rôles essentiels dans le développement et les maladies cardiaques. Ils peuvent détecter le flux sanguin dans le cœur, interagir avec les cellules musculaires environnantes et donner naissance à des structures clés du cœur, notamment les valves auriculo-ventriculaires et les septa ventriculaires auriculaires et membraneux.
Le traçage des perturbations liées au HLHS à ces cellules représente un changement de pensée par rapport aux efforts qui avaient été concentrés sur les cellules myocardiques, qui forment le muscle battant du cœur.
La nouvelle encourageante: l'équipe a trouvé une cible thérapeutique potentielle qui pourrait être médicamentée pour améliorer la fonction endocardique, régénérant ainsi les valves cardiaques, le septum et les vaisseaux coronaires, et augmentant éventuellement la taille de la cavité cardiaque, ce qui pourrait réduire le besoin de plusieurs chirurgies après la naissance.
Qu'est-ce que HLHS?
Le syndrome du cœur gauche hypoplasique entraîne des nourrissons nés avec un ventricule cardiaque gauche gravement malformé, la principale chambre de pompage du cœur. Le HLHS représente environ 3% de toutes les malformations cardiaques congénitales, avec un taux de prévalence de 1 à 1,5 cas pour 5 000 naissances vivantes aux États-Unis.
Le traitement nécessite trois interventions chirurgicales pour rediriger le flux sanguin afin que le ventricule droit puisse supporter tout le travail que le cœur doit effectuer.
La pression inhabituelle endurée par le cœur réparé, ainsi que d'autres facteurs, peuvent entraîner une insuffisance cardiaque qui nécessite une transplantation d'organe pour être traitée.
Pendant plusieurs années, les scientifiques ont essayé diverses façons d'utiliser les propres cellules souches d'une personne pour aider les cœurs endommagés à guérir.
La plupart des premiers efforts ont eu peu de succès, en particulier pour les adultes. Chez les enfants, cependant, les tissus cardiaques continuent de croître, ce qui donne aux scientifiques plus d'espoir que les thérapies par cellules souches ou d'autres traitements pourraient aider à améliorer la santé quotidienne et l'espérance de vie.
Cible de traitement: FN1
Gu et ses collègues ont constaté que le gène de la fibronectine (FN1) était significativement régulé à la baisse dans l'endocarde HLHS. Diverses anomalies génétiques combinées pour entraver FN1, conduisant à une formation de valve altérée et à une croissance et une maturation médiocres des cardiomyocytes.
Nos découvertes apportent une nouvelle facette à la pathogenèse du HLHS et un angle alternatif d'intervention précoce et de régénération cardiaque en HLHS. «
Mingxia Gu, MD, PhD, anciennement, Université de Stanford
Étant donné que l'édition génique fœtale n'est pas une option pour les nourrissons humains, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si un traitement pour remplacer les fonctions manquantes de FN1 dans HLHS peut être développé pour une utilisation après la naissance d'un enfant.
«L'importance de cette découverte est qu'en découvrant le rôle de ce gène, nous avons maintenant une cible pour une étude future», dit Gu.
La source:
Centre médical de l'hôpital pour enfants de Cincinnati
Référence du journal:
Miao, Y., et al. (2020) Les défauts endocardiques intrinsèques contribuent au syndrome hypoplasique du cœur gauche. Cellule souche cellulaire. doi.org/10.1016/j.stem.2020.07.015.
