Du tissu au lieu du titane

13. octobre 2008
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Dans le monde occidental, un pourcent des nouveaux-nés viennent au monde avec une malformation valvulaire sous forme de sténose ou d'insuffisance. Étant donné que les valves de remplacement ne suivent souvent pas le rythme de croissance du corps, elles doivent être changées plusieurs fois jusqu'à ce que le patient ait atteint l'âge adulte. Grâce à l'ingénierie tissulaire, ces interventions pourraient disparaître.

Ces enfants ont un lourd fardeau à porter car tous les traitements actuels de cette malformation congénitale, que ce soit avec des valves cardiaques mécaniques ou la variante biologique du porc, les soumettent à des contraintes de vie. Les patients doivent prendre des médicaments anticoagulants à vie. On ne peut pas parler dans ce cas d’enfance sereine. De plus, les implants artificiels peuvent être rejetés ou se calcifier. Mais ce qui est plus grave pour l’enfant, c’est que les valves ne suivent pas son rythme de croissance, ce qui signifie qu’un jeune patient doit s’attendre à subir 4 opérations dans le courant de sa jeunesse – la plupart du temps à cœur ouvert. La solution idéale serait une prothèse de valve cardiaque constituée de tissus biologiques prélevés sur le patient et qui grandit en même temps qu’eux. Des scientifiques du monde entier espèrent que ce souhait pourra se réaliser dans quelques années grâce à l’ingénierie tissulaire. L’Allemagne joue un rôle pilote dans ce domaine en Europe, au même niveau que les USA, rapporte le Dr. Stefan Jockenhövel à DocCheck.

Des valves cardiaques moulées par injection

Le Dr. Stefan Jockenhövel, chirurgien cardiaque jusqu’en 2005 à la Clinique universitaire de Zurich entre autres, est chef du service du groupe de travail « Cardiovascular Tissue Engineering » à la chaire de Technique Médicale du RWTH d’Aix-La-Chapelle. Lui et son équipe ont réussi à mettre au point une valve qui grandit avec le patient avec un procédé de moulage par injection développé tout spécialement. Les constructeurs de machines-outils se servent normalement de ce procédé pour fabriquer des pièces moulées, par exemple en matière plastique, pour les besoins de l’industrie. Étant donné que des ingénieurs travaillent aussi dans l’équipe, on ne s’étonne pas vraiment que l’idée ait été appliquée aux valves cardiaques. Car le b.a.-ba est l’armature de base, à savoir le moule qui veille à ce que les cellules cultivées se conditionnent en une structure valvaire naturelle. Les cellules peuvent être prélevées dans les veines, les artères ou dans le cas d’un nouveau-né malade du cœur, le cordon ombilical. Le premier pas est l’isolation puis la culture d’un nombre suffisant de cellules vasculaires. Parallèlement, les médecins d’Aix-La-Chapelle préparent une matrice en gel de fibrine à partir du sang du patient. Pour résumer simplement, le tout est ensuite moulé dans une forme avec les cellules cultivées puis finalement cultivé dans un bioréacteur. Une prothèse de valve cardiaque complètement constituée de tissus biologiques du patient est prête à être implantée après environ 3 mois. La technique de Jockenhövel & Co a déjà fait ses preuves lors d’expérimentations animales.

La recherche sur les valves cardiaques avec diverses approches

On travaille également sur les valves cardiaques produites à base de tissus biologiques du patient au Centre du cœur à Berlin (Deutschen Herzzentrum Berlin (DHZB)) et à l’École supérieure de médecine de Hanovre (Medizinischen Hochschule Hannover (MHH)). Le principe de base, c’est-à-dire l’utilisation de cellules du propre corps voire de cellules autologues, est comparable dans les 3 groupes de recherche. Il existe toutefois des différences notoires dans le choix de l’armature de base ou du matériau porteur. Les chirurgiens cardiaques de Berlin emploient pour cela un polymère biodégradable qui est colonisé de cellules. Ils utilisent aussi du tissu de cordon ombilical pour les nouveaux-nés ayant une déficience cardiaque. Dans le cas d’adolescents, ils isolent des cellules adaptées de la moelle osseuse du patient. Les médecins anglais du Imperial College de Londres ont un concept semblable. À Hanovre, nous dit Jockenhövel, des matrices décellularisées de porc sont préparées et colonisées avec des cellules fabriquées avec le sang du patient. L’Université de Zurich connaît aussi une avancée : des valves cardiaques ont pu être cultivées à l’aide de cellules souches provenant du liquide amniotique humain. Les exemples connurent une suite. « Notre projet de recherche à la RWTH est cependant le seul qui s’est fixé comme objectif d’obtenir une prothèse de valve cardiaque constituée de tissus provenant entièrement du patient », souligne Jockenhövel.

La réglementation européenne fait frein

Le chercheur d’Aix-La-Chapelle espère que des enfants malades du cœur pourront profiter de ses valves cardiaques dans 5 ans. La nouvelle réglementation européenne en matière de standards de qualité pourrait représenter un frein. On s’attend à ce que les freins soient renforcés. C’est certes compréhensible car la sécurité des patients doit avoir la priorité absolue mais la fureur de réglementation de la Commission Européenne passe aussi souvent à côté de la réalité, se plaint Jockenhövel. On s’attend également à une réduction des moyens mis à disposition par la Communauté. La Communauté Européenne serait certes en train de renforcer les recherches dans le secteur de l’ingénierie tissulaire mais le chercheur sait que sa demande de nouveaux moyens sera une parmi 200 autres…

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