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Les vaisseaux sanguins endommagés par une maladie cardiovasculaire peuvent devenir un problème très grave s’ils ne sont pas réparés à temps. Pour ce faire, il existe deux options : remplacer les vaisseaux sanguins endommagés par d’autres vaisseaux prélevés dans une autre partie de votre corps, ou en créer un nouveau à partir de zéro.

Malheureusement, la première option a ses limites. Et les types de vaisseaux synthétiques que nous utilisons actuellement pour la deuxième option ne sont pas sans risque… C’est pour cette raison que des chercheurs étudient une troisième option : soit d’en fabriquer à partir de cadavres.

La société de biotechnologie américaine Humacyte a mis au point une nouvelle méthode radicale de construction de vaisseaux sanguins de remplacement, à l’aide de tissus de donneurs récemment décédés. Les résultats de deux essais cliniques menés récemment auprès de patients présentant une insuffisance rénale au stade terminal, ont permis de démontrer que leurs vaisseaux développés en laboratoire fonctionnaient exactement comme prévu.

Plutôt que d’échanger un vaisseau endommagé contre une pièce détachée d’un cadavre et de risquer un éventuel rejet, l’entreprise a mis au point une procédure qui utilise les cellules provenant de donneurs récemment décédés, dans le but de créer une structure de protéines pour la croissance des cellules du patient.

Cette nouvelle approche promet de gros avantages par rapport aux procédures actuelles employées. En effet, si un vaisseau sanguin ne fonctionne plus comme prévu, les chirurgiens recherchent généralement un produit de remplacement provenant d’une autre partie du corps. Ils doivent donc trouver un modèle de taille et de forme appropriée qui ne joue pas un rôle essentiel. Et bien entendu, ce n’est pas un processus facile. Même si les médecins arrivent à trouver un remplaçant adéquat, il y a toujours un risque que la greffe ne prenne tout simplement pas.

vaisseau sanguin sang

Crédits : R.D. Kirkton etal/Science Translational Medicine

En revanche, une greffe synthétique permet aux médecins spécialistes d’adapter l’élément remplacé à la partie endommagée. Par exemple, des tubes construits à partir de divers polymères peuvent faire l’affaire pour des vaisseaux sanguins plus gros, mais lorsqu’il s’agit de vaisseaux plus petits, c’est tout de suite plus compliqué.

Une autre approche consiste à créer une sorte de cadre pour vaisseau sanguin et à le peupler avec les propres tissus du patient. Il peut également s’agir d’un réseau synthétique, ou encore d’une matrice de protéines provenant des vaisseaux d’un donneur et de ses propres cellules.

Mais même dans ces cas-là, un obstacle majeur persiste. Ce dernier consiste à encourager les cellules de l’hôte à s’installer rapidement dans leur “nouveau domicile”. Malheureusement, ici nous ne pouvons pas simplement nous dire « si nous le construisons (le nouveau domicile), alors les cellules viendront », car ce n’est pas si simple et surtout, ce n’est pas toujours vrai lorsqu’il s’agit de développer une infrastructure nécessaire à la croissance des tissus. « Identifier quand et quels types de cellules hôtes participent à la repopulation et au remodelage du matériel vasculaire implanté est essentiel pour comprendre leur succès ou leur échec à long terme chez les patients », ont déclaré les chercheurs.

Les scientifiques de l’entreprise Humacyte apprennent donc à gérer ce processus en prenant les muscles et les tissus épithéliaux appropriés d’un cadavre, et en les manipulant pour les faire croître sur une maille biodégradable. Puis, après huit semaines de développement dans un bioréacteur, les cellules du donneur sont éliminées. Tout ce qui reste est un tissu rigide de protéines que l’on appelle vaisseau acellulaire humain, ou VHA, et qui est capable de transporter du sang par lui-même.

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Sans que les cellules du donneur attirent l’attention du système immunitaire, l’organisme de l’hôte ne peut techniquement rien rejeter. De plus, les tubes de protéines sont également beaucoup plus faciles à produire et à stocker en quantités suffisantes. « Le retrait des cellules est important pour que les vaisseaux puissent être fabriqués en grandes quantités et stockés sur des étagères dans des salles d’opération pour être implantés dans n’importe quel patient », a déclaré la directrice des opérations de Humacyte, Heather Prichard.

À savoir que les VHA ne sont pas soumis aux mêmes procédures de préservation ou de destruction des cellules, des éléments qui pourraient interférer avec l’absorption des cellules des vaisseaux sanguins de l’hôte, selon les scientifiques.

Dans le but de tester ces structures nouvellement développées, l’équipe a greffé des VHA dans les bras de 60 volontaires américains et polonais, atteints d’insuffisance rénale. Des ultrasons effectués sur les vaisseaux sanguins jusqu’à un an après l’implantation, ont montré une chute insignifiante du flux sanguin, ce qui suggère que ces derniers sont efficaces.

Au cours de ces dernières années, seulement 16 patients ont dû retirer des segments de VHA pour diverses raisons, ce qui a permis aux chercheurs d’examiner avec plus de précision comment les cellules hôtes se sont installées dans les greffes.

De ce fait, les chercheurs ont pu remarquer que la matrice de protéines provenant à la base du cadavre, avait développé des couches de tissu approprié ressemblant à celles des propres vaisseaux sanguins du patient. Les chercheurs ont également constaté que les VHA présentaient des signes évidents de réparation autour des endroits où des aiguilles de canulation avaient perforé le vaisseau.

À l’heure actuelle, les maladies cardiaques restent une cause majeure de décès dans la plupart des pays post-industriels, de ce fait, découvrir Les maladies cardiaques restent une cause majeure de décès dans la plupart des pays postindustriels. Bien entendu, ne pas mener une vie sédentaire nous permet en partie d’éviter ces problèmes, mais améliorer les traitements avec un accès si rapide à des vaisseaux sanguins de remplacement, qui sont sûrs et fiables, permettra à l’avenir de sauver de nombreuses vies.

Sources : Science Translational Medicine, Humacyte, CDCP

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