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Faire des cellules cardiaques
Le traitement des cellules embryonnaires de souris avec un cocktail de protéines déclenche la production de nouvelles cellules musculaires cardiaques, selon une recherche publiée aujourd'hui dans la revue La nature . La recette, développée par des scientifiques du Gladstone Institute of Cardiovascular Disease, à San Francisco, pourrait un jour être utilisée pour fabriquer des tissus pour les thérapies de remplacement cellulaire qui restaurent la fonction d'un cœur malade.
Cœurs en croissance : L'exposition de cellules embryonnaires de souris à un cocktail de protéines déclenche la différenciation des cellules du muscle cardiaque, représentées en rouge. Les cellules qui ont absorbé les protéines sont marquées en vert.
Travailler avec des embryons de souris âgés d'environ une semaine, Benoit Bruneau et Jun Takeuchi a découvert qu'un trio de protéines, y compris une paire de facteurs de transcription et une protéine qui aide à desserrer l'ADN étroitement enroulé, pourrait diriger certaines cellules embryonnaires pour former des cellules musculaires cardiaques, appelées cardiomyocytes. Ces cellules ont non seulement produit des protéines caractéristiques des premières cellules cardiaques, mais elles ont finalement commencé à battre. C'est comme si nous disions à ces cellules : « Vous deviendrez un cœur, maintenant ». Allez !’ Et c’est ce qu’ils font, dit Bruneau.
Les essais humains de thérapies cellulaires pour les maladies cardiaques, qui ont principalement utilisé des cellules souches dérivées du propre sang d'un patient, ont donné des résultats mitigés. Il se peut que la transplantation de myocytes cardiaques plutôt que de cellules indifférenciées s'avère plus efficace.
Les scientifiques ont déjà réussi à amener des cellules souches embryonnaires (ES) - des cellules spéciales dérivées d'embryons capables de former n'importe quelle cellule du corps - à former des cellules cardiaques battantes dans une boîte. Mais ces méthodes sont moins efficaces, car elles ont tendance à produire d'autres types de cellules, telles que les cellules musculaires lisses qui composent les vaisseaux sanguins, en plus des myocytes qui composent le muscle cardiaque. Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont créé des cellules musculaires cardiaques à partir de tissus qui n'étaient pas destinés à former le cœur. De plus, ils ont découvert que des sections de tissu situées à l'extérieur des cellules embryonnaires qui finiraient par former le placenta étaient également transformées par leur traitement. Ces cellules n'ont aucune intention de s'approcher d'un cœur au cours de leur vie, dit Bruneau. Et nous avons aussi des cellules de battement qui se sont formées là-bas.
Le fait que les scientifiques puissent transformer des cellules partiellement différenciées en cellules musculaires cardiaques est une bonne nouvelle pour les thérapies futures. En fin de compte, nous aimerions pouvoir fabriquer des myocytes cardiaques à partir de n'importe quel type de cellule, explique Bruneau, en particulier des fibroblastes cardiaques, qui sont les cellules qui forment le tissu cicatriciel après une crise cardiaque. Ce serait la thérapie idéale pour pouvoir transformer ces cellules du tissu cicatriciel en myocytes cardiaques et restaurer la fonction perdue, explique Bruneau.
Si vous pouviez obtenir des cellules fibroblastiques en culture pour les convertir efficacement en cardiomyocytes, ce serait fantastique, dit Christine Mummery du Centre médical universitaire de Leiden, aux Pays-Bas. Et si tout pouvait être fait dans le corps – transformer les fibroblastes en myocytes dans le cœur lui-même – vous n’auriez pas à injecter des cellules dans le cœur. Cependant, cette approche nécessiterait une thérapie génique pour fournir les facteurs appropriés au cœur vivant, qui comporte ses propres risques, notamment la promotion du cancer.
Bruneau et ses collègues essaient de peaufiner leur breuvage cardiaque afin qu'il fonctionne bien sur les cellules ES et sur d'autres types de cellules adultes qui pourraient être utiles sur le plan thérapeutique. Le rêve est de pouvoir prendre une cellule de la peau ou un fibroblaste cardiaque, n'importe quel type de cellule dont une personne a beaucoup à revendre, et de les transformer en myocytes, dit-il. Ces myocytes faits maison pourraient ensuite être renvoyés dans le cœur du patient, où l'on espère que les cellules remplaceront les tissus endommagés. C'est le scénario de rêve, dit Bruneau. Et nous travaillons dur pour y arriver.