Des cellules belles comme un coeur

Et qui battent la mesure

Des chercheurs de Columbia (États-Unis) sont parvenus à cultiver des cellules cardiaques à partir de cellules souches pluripotentes induites. Du déjà vu ? Pas vraiment : celles-ci atteignent le niveau de maturité de cellules du myocarde naturelles.

À force d’entendre parler des progrès sur les cellules souches, sur CRISPR-Cas9 et des autres recherches en biologie cellulaire et moléculaire, on en serait presque blasés. Mais gardons nos âmes d’enfants, et émerveillons-nous devant les résultats qu’ont obtenu des chercheurs de l’université de Columbia.

Grâce à une nouvelle approche, ils sont parvenus à cultiver du muscle cardiaque humain à partir de cellules souches pluripotentes induites (CSPi) issues de cellules sanguines. En seulement quatre semaines (au lieu de neuf mois) ! Et ça n’est pas la seule avancée : les cellules sont bien plus matures, suffisamment pour servir de support à la recherche sur le développement de médicaments et sur les pathologies cardiaques.

Trois semaines de torture

Leur protocole : dès la différenciation des CSPi en cardiomyocytes et les premières contractions spontanées (12 jours), les cellules sont soumises à un conditionnement d’intensité croissante. « Puisque la réponse aux stimuli physiques des cardiomyocytes issus de CSPi décline au cours de la différenciation, nous avons suggéré que le conditionnement électromécanique pourrait être initié tôt, pendant la période où les cellules ont encore toute leur plasticité », expliquent les chercheurs dans leur article publié le 4 avril dans la revue Nature.

Les cellules ont été conditionnées par des compressions et extensions mécaniques, et des stimulations électriques à des fréquences croissantes pendant deux semaines (de 2 Hz à 6 Hz, par palier quotidien de 0,33 Hz), suivies d’une semaine à 2 Hz. Résultat : des tissus de 6 mm de long et 1,8 mm de diamètre.

Une avancée pour la recherche

« Après seulement quatre semaines de culture, pour toutes les lignées de CSPi étudiées, les cellules présentaient un profil d’expression génétique adulte, une ultrastructure remarquablement bien organisée, des sarcomères de 2,2 µm et une densité mitochondriale de 30 %, des tubules transverses, un métabolisme oxydatif, une relation force-fréquence positive et une recapture fonctionnelle du calcium », précisent les chercheurs.

Ce tissu fonctionnel ouvre la porte à la reproduction de pathologies cardiaques, hypertrophie ou défaut de contractilité associée aux canaux calciques, par exemple. Il sera possible de tester les bases mécaniques de pathologies cardiaques, ou la cardiotoxicité de médicaments.

Pour le plaisir des yeux, une petite vidéo de démo !

Source: 

Jonathan Herchkovitch

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