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Dans la plupart des cardiomyopathies, les cellules cardiaques sont détruites et d’importantes lésions tissulaires sont à l’origine de complications engageant souvent dangereusement le pronostic vital du patient. L’une des thérapies cellulaires utilisées aujourd’hui vise à employer des cellules souches afin de reconstituer les tissus lésés. Toutefois, cette méthode possède une efficacité limitée. Mais récemment, des chercheurs ont découvert que des cellules souches placentaires possédaient le pouvoir de se diriger vers les lésions cardiaques et de régénérer les tissus endommagés. Une découverte qui pourrait révolutionner les thérapies cellulaires cardiaques.

Des chercheurs de la faculté de médecine Icahn du mont Sinaï ont démontré que les cellules souches dérivées du placenta, appelées cellules Cdx2, peuvent régénérer des cellules cardiaques saines après une crise cardiaque chez des modèles animaux. Les résultats, publiés dans la revue PNAS, pourraient constituer un nouveau traitement pour régénérer le cœur et d’autres organes.

« Historiquement, on pensait que les cellules Cdx2 ne généraient le placenta qu’au début du développement embryonnaire, mais il n’a jamais été démontré qu’elles étaient capables de régénérer d’autres organes. Ces découvertes pourraient également ouvrir la voie à une thérapie régénérative d’autres organes que le cœur » déclare la chercheuse Hina Chaudhry, directrice de la médecine régénératrice cardiovasculaire à la faculté de médecine Icahn du mont Sinaï.

« Elles ressemblent presque à une population de cellules souches survitaminées, dans le sens qu’elles peuvent cibler le site d’une blessure et se rendre directement sur place par le système circulatoire. Elles sont en mesure d’éviter le rejet par le système immunitaire de l’hôte ».

Les cellules Cdx2 :  des cellules souches placentaires régénératrices

Cette équipe de chercheurs du mont Sinaï avait précédemment découvert qu’une population mélangée de cellules souches du placenta de souris pouvait aider le cœur de souris femelles gravides à se rétablir après une blessure qui risquerait sinon de provoquer une insuffisance cardiaque.

Dans cette étude, les scientifiques ont montré que les cellules souches du placenta avaient migré vers le cœur de la mère et directement vers le site de la lésion cardiaque. Les cellules souches se sont alors différentiées en tant que cellules cardiaques pulsatiles pour faciliter le processus de réparation.

La nouvelle étude vise à déterminer quel type de cellules souches permet aux cellules du cœur de se régénérer. Les chercheurs ont commencé par examiner les cellules Cdx2, le type de cellules souches le plus répandu dans la population mixte identifiée précédemment, et ont découvert qu’elles constituaient le pourcentage le plus élevé (40%) de celles qui assistaient le cœur depuis le placenta.

Des tests concluants sur les souris

Pour tester les propriétés régénératrices des cellules Cdx2, les chercheurs ont provoqué des crises cardiaques chez trois groupes de souris mâles. Un groupe a reçu des traitements à base de cellules souches Cdx2 dérivées de placentas de souris en fin de gestation, le deuxième groupe a reçu des cellules de placenta qui n’exprimaient pas les Cdx2, et le troisième a reçu un témoin salin.

Cette vidéo montre l’enregistrement IRM d’un cœur de souris ayant subi une crise cardiaque :

L’équipe a utilisé l’imagerie par résonance magnétique pour analyser toutes les souris immédiatement après les crises cardiaques ainsi que trois mois après l’induction avec des cellules ou une solution saline. Les chercheurs ont constaté que chaque souris du groupe traité avec des traitements aux cellules souches Cdx2 présentait une amélioration et une régénération significatives des tissus sains du cœur.

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Cette vidéo montre l’enregistrement IRM du même coeur de souris après traitement aux Cdx2 ; une nette amélioration est notable :

Au bout de trois mois, les cellules souches avaient migré directement vers la lésion cardiaque et formaient de nouveaux vaisseaux sanguins ainsi que de nouveaux cardiomyocytes (cellules du muscle cardiaque). Les souris ayant reçu une injection de solution saline et les cellules placentaires sans Cdx2 sont tombées en insuffisance cardiaque, et leur cœur ne présentait aucun signe de régénération.

D’importantes propriétés de ciblage et de régénération tissulaire

Les chercheurs ont noté deux autres propriétés des cellules Cdx2 : elles possèdent toutes les protéines des cellules souches embryonnaires, connues pour générer tous les organes du corps, mais également des protéines supplémentaires, ce qui leur donne la possibilité de se rendre directement au site de la lésion — ce que les cellules souches embryonnaires ne peuvent pas faire et semblent éviter la réponse immunitaire de l’hôte. Le système immunitaire n’a pas rejeté ces cellules lorsqu’il a été administré du placenta à un autre animal.

Cette vidéo montre l’observation en microscopie de cellules souches Cdx2 s’étant différentiées en cardiomyocytes pulsatiles, dès leur arrivée au site de la lésion cardiaque :

« Ces propriétés sont essentielles au développement d’une stratégie de traitement via des cellules souches humaines, que nous avons entamée, car il pourrait s’agir d’un traitement prometteur chez l’Homme. Nous avons également pu isoler les cellules Cdx2 à partir de placentas humains à terme. J’espère maintenant que nous pourrons concevoir un meilleur traitement avec ces cellules souches humaines pour le cœur que ceux dont nous disposons actuellement » explique  Chaudhry.

« Les stratégies passées testées chez l’Homme ne reposaient pas sur des types de cellules souches dont il était prouvé qu’elles formaient des cellules cardiaques, et l’utilisation de cellules souches embryonnaires à cette fin est associée à des problèmes d’éthique et de faisabilité. Les placentas sont systématiquement jetés dans la plupart des régions du monde ».

Sources : PNAS

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