Vendredi 2 mai 2014.- Selon une étude, les cellules cardiaques créées à partir de cellules souches embryonnaires humaines ont réussi à restaurer les muscles cardiaques endommagés chez les singes. Les résultats de l'expérience, qui apparaissent dans l'édition numérique de ce mercredi de «Nature», suggèrent que l'approche doit être viable chez l'homme, comme le soulignent les auteurs eux-mêmes.
"Avant cette étude, on ne savait pas s'il était possible de produire un nombre suffisant de ces cellules et de les utiliser avec succès pour régénérer les muscles des cœurs endommagés chez un grand animal dont la taille et la physiologie du cœur sont similaires à celles du cœur humain", dit-il. le directeur de l'équipe qui a réalisé l'expérience, Charles Murry, professeur de pathologie et de bio-ingénierie à l'Université de Washington (UW), aux États-Unis.
Murry, également directeur du Center for Cardiovascular Biology à UW, espère que cette approche sera prête pour des essais cliniques chez l'homme d'ici environ quatre ans. Dans l'étude, cet expert, ainsi que d'autres collègues de l'Institut des cellules souches et de la médecine régénérative de l'Université de Washington, ont induit expérimentalement des infarctus du myocarde contrôlés, une forme de crise cardiaque, dans des macaques de queue de cochon anesthésiés.
Les infarctus ont été créés en bloquant l'artère coronaire du macaque pendant 90 minutes, un modèle établi pour l'étude de l'infarctus du myocarde chez les primates. Chez l'homme, les infarctus du myocarde sont généralement causés par une maladie coronarienne, de sorte que le manque de circulation sanguine adéquate peut endommager le muscle cardiaque et d'autres tissus, les privant d'oxygène.
Comme le muscle cardiaque infarci ne repousse pas, l'infarctus du myocarde rend le cœur moins capable de pomper le sang et conduit souvent à une insuffisance cardiaque, la principale cause de décès cardiovasculaire. L'objectif de la thérapie par cellules souches est de remplacer les tissus endommagés par de nouvelles cellules cardiaques et d'obtenir le cœur qui ne fonctionne pas normalement.
Deux semaines après les infarctus du myocarde expérimentaux, les scientifiques de Seattle ont injecté dans le muscle infarci 1 milliard de cellules musculaires cardiaques dérivées de cellules souches embryonnaires humaines, appelées cardiomyocytes dérivés de cellules souches embryonnaires humaines. C'était une quantité décuplée de ces types de cellules que les chercheurs ont pu générer auparavant.
Un traitement immunosuppresseur a été administré à tous les singes pour empêcher le rejet des cellules humaines transplantées. Les chercheurs ont découvert que des semaines plus tard, les cellules musculaires cardiaques dérivées de cellules souches infiltraient les tissus cardiaques endommagés, mûrissaient, s'assemblaient en fibres musculaires et commençaient à battre en synchronisation avec les cellules cardiaques macaques et Trois mois, les cellules semblaient s'être pleinement intégrées dans le muscle cardiaque de l'animal.
En moyenne, les cellules souches transplantées ont régénéré 40% des tissus cardiaques endommagés, explique un autre des auteurs de cette étude, le Dr Michael Laflamme, professeur adjoint de pathologie à l'UW et dont l'équipe était principalement responsable de la fabrication des cellules musculaires du cœur de remplacement.
«Les résultats montrent que nous pouvons maintenant produire le nombre de cellules nécessaires à la thérapie humaine et obtenir une nouvelle formation de muscle cardiaque à une échelle nécessaire pour améliorer la fonction du cœur humain», explique Laflamme.
Des études échographiques de cœurs macaques ont montré que la fraction d'éjection, une indication de la capacité des cœurs à pomper le sang, s'est améliorée chez certains des animaux traités, mais pas chez tous. Les chercheurs ont également vu que les artères et les veines des cœurs macaques sont devenues le nouveau tissu du cœur, c'est donc la première fois qu'il est démontré que les vaisseaux sanguins d'un animal hôte deviennent et nourrissent une grosse greffe dérivé de cellules souches de ce type.
Les complications les plus inquiétantes ont été des épisodes de rythme cardiaque irrégulier ou d'arythmies, qui se sont produits des semaines après que les macaques ont reçu les injections de cellules souches, explique Murry. Cependant, aucun des macaques ne semblait présenter de symptômes au cours de ces épisodes, qui ont disparu après deux ou trois semaines à mesure que les cellules souches mûrissaient et devenaient plus stables électriquement.
À l'avenir, ces chercheurs de l'UW s'efforceront de réduire le risque d'arythmie, peut-être en utilisant des cellules souches électriquement plus matures. Ils tenteront également de démontrer définitivement que les cellules souches renforcent réellement le pouvoir de pompage du cœur. "Ces cellules ont amélioré la fonction mécanique de toutes les autres espèces dans lesquelles elles ont été testées, nous étions donc optimistes qu'elles le feraient également dans ce modèle", conclut Murry.
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"Avant cette étude, on ne savait pas s'il était possible de produire un nombre suffisant de ces cellules et de les utiliser avec succès pour régénérer les muscles des cœurs endommagés chez un grand animal dont la taille et la physiologie du cœur sont similaires à celles du cœur humain", dit-il. le directeur de l'équipe qui a réalisé l'expérience, Charles Murry, professeur de pathologie et de bio-ingénierie à l'Université de Washington (UW), aux États-Unis.
Murry, également directeur du Center for Cardiovascular Biology à UW, espère que cette approche sera prête pour des essais cliniques chez l'homme d'ici environ quatre ans. Dans l'étude, cet expert, ainsi que d'autres collègues de l'Institut des cellules souches et de la médecine régénérative de l'Université de Washington, ont induit expérimentalement des infarctus du myocarde contrôlés, une forme de crise cardiaque, dans des macaques de queue de cochon anesthésiés.
Les infarctus ont été créés en bloquant l'artère coronaire du macaque pendant 90 minutes, un modèle établi pour l'étude de l'infarctus du myocarde chez les primates. Chez l'homme, les infarctus du myocarde sont généralement causés par une maladie coronarienne, de sorte que le manque de circulation sanguine adéquate peut endommager le muscle cardiaque et d'autres tissus, les privant d'oxygène.
Comme le muscle cardiaque infarci ne repousse pas, l'infarctus du myocarde rend le cœur moins capable de pomper le sang et conduit souvent à une insuffisance cardiaque, la principale cause de décès cardiovasculaire. L'objectif de la thérapie par cellules souches est de remplacer les tissus endommagés par de nouvelles cellules cardiaques et d'obtenir le cœur qui ne fonctionne pas normalement.
Deux semaines après les infarctus du myocarde expérimentaux, les scientifiques de Seattle ont injecté dans le muscle infarci 1 milliard de cellules musculaires cardiaques dérivées de cellules souches embryonnaires humaines, appelées cardiomyocytes dérivés de cellules souches embryonnaires humaines. C'était une quantité décuplée de ces types de cellules que les chercheurs ont pu générer auparavant.
Un traitement immunosuppresseur a été administré à tous les singes pour empêcher le rejet des cellules humaines transplantées. Les chercheurs ont découvert que des semaines plus tard, les cellules musculaires cardiaques dérivées de cellules souches infiltraient les tissus cardiaques endommagés, mûrissaient, s'assemblaient en fibres musculaires et commençaient à battre en synchronisation avec les cellules cardiaques macaques et Trois mois, les cellules semblaient s'être pleinement intégrées dans le muscle cardiaque de l'animal.
RÉGÉNÉRATION DE 40% DE TISSU ENDOMMAGÉ
En moyenne, les cellules souches transplantées ont régénéré 40% des tissus cardiaques endommagés, explique un autre des auteurs de cette étude, le Dr Michael Laflamme, professeur adjoint de pathologie à l'UW et dont l'équipe était principalement responsable de la fabrication des cellules musculaires du cœur de remplacement.
«Les résultats montrent que nous pouvons maintenant produire le nombre de cellules nécessaires à la thérapie humaine et obtenir une nouvelle formation de muscle cardiaque à une échelle nécessaire pour améliorer la fonction du cœur humain», explique Laflamme.
Des études échographiques de cœurs macaques ont montré que la fraction d'éjection, une indication de la capacité des cœurs à pomper le sang, s'est améliorée chez certains des animaux traités, mais pas chez tous. Les chercheurs ont également vu que les artères et les veines des cœurs macaques sont devenues le nouveau tissu du cœur, c'est donc la première fois qu'il est démontré que les vaisseaux sanguins d'un animal hôte deviennent et nourrissent une grosse greffe dérivé de cellules souches de ce type.
Les complications les plus inquiétantes ont été des épisodes de rythme cardiaque irrégulier ou d'arythmies, qui se sont produits des semaines après que les macaques ont reçu les injections de cellules souches, explique Murry. Cependant, aucun des macaques ne semblait présenter de symptômes au cours de ces épisodes, qui ont disparu après deux ou trois semaines à mesure que les cellules souches mûrissaient et devenaient plus stables électriquement.
À l'avenir, ces chercheurs de l'UW s'efforceront de réduire le risque d'arythmie, peut-être en utilisant des cellules souches électriquement plus matures. Ils tenteront également de démontrer définitivement que les cellules souches renforcent réellement le pouvoir de pompage du cœur. "Ces cellules ont amélioré la fonction mécanique de toutes les autres espèces dans lesquelles elles ont été testées, nous étions donc optimistes qu'elles le feraient également dans ce modèle", conclut Murry.
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