DES CHERCHEURS sont parvenus à produire les différents types de cellules entrant dans la composition d'un coeur humain, in vitro, dans des boîtes de Pétri. Cette prouesse technique devrait non seulement faciliter les recherches sur les mécanismes de la cardiogenèse, mais elle pourrait aussi conduire à l'amélioration des protocoles de thérapie cellulaire de l'insuffisance cardiaque en cours de développement. C'est, en tout cas, ce qu'indiquent des expériences préliminaires conduites dans le modèle expérimental de la souris.
Le muscle cardiaque comprend trois types cellulaires dérivant du mésoderme : des cardiomyocytes, des cellules endothéliales et des cellules musculaires lisses vasculaires. Chez la souris, il a pu être établi que ces trois types de cellules dérivent tous d'une même population de cellules progénitrices caractérisée par l'expression du gène Flk-1. L'existence d'une telle lignée progénitrice chez l'humain restait cependant hypothétique.
Gordon Keller et coll. sont non seulement parvenus à démontrer qu'une lignée similaire semble bel et bien impliquée dans le développement de notre coeur, mais ils ont, en outre, réussi à mettre au point un protocole de différenciation cellulaire qui permet de produire cette lignée in vitro, à partir de cellules souches embryonnaires.
Ce protocole se fonde sur l'ajout séquentiel de différents facteurs de croissance dans le milieu de culture des cellules totipotentes. En six jours d'incubation, il conduit à l'apparition de cellules encore très peu différenciées, mais bien engagées dans la voie de la cardiogenèse. Dans des conditions de culture adéquates, ces progéniteurs cardiaques se différencient dans plus de 50 % des cas en cardiomyocytes, mais ils sont également capables de donner naissance à des cellules endothéliales cardiaques et à des cellules musculaires lisses vasculaires.
Injectées directement dans le muscle cardiaque.
Keller et coll. ont, en outre, étudié les capacités de ces progéniteurs à se différencier spontanément in vivo. Pour ce faire, les chercheurs ont injecté les cellules directement dans le muscle cardiaque de souris immunodéprimées. Les expériences conduites ont démontré que les progéniteurs obtenus in vitro sont capables d'achever leur différenciation in vivo pour donner chacun des trois types cellulaires attendus. Aucune formation de tératome n'a été observée.
Une série d'expériences conduites sur des animaux souffrant d'insuffisance cardiaque a, par ailleurs, démontré que l'injection in situ de ces progéniteurs conduit à une amélioration significative du fonctionnement du muscle cardiaque, caractérisée par une augmentation de 31 % de la fraction d'éjection.
Pour Keller et coll., cette population de progéniteurs cardiaques humains pourrait non seulement présenter un intérêt thérapeutique, mais aussi fournir «une source unique de cellules pour synthétiser du tissu cardio-vasculaire in vitro ».
L. Yang et coll., « Nature », édition en ligne avancée.
Une source inattendue
A la recherche d'une source de progéniteurs cardiaques facilement accessibles, une équipe de scientifiques japonais s'est intéressée aux cellules mésenchymateuses présentes dans le sang menstruel. Ils ont réussi à en isoler une population de cellules qui se différencient spontanément en cardiomyocytes fonctionnels lorsqu'on les place dans des conditions de culture adéquates ou lorsqu'on les greffe dans le coeur de souris immunodéprimées.
Hida et coll., « Proc Natl Acad Sci USA », édition en ligne avancée.
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