Un mini-cœur cultivé en laboratoire bat comme le cœur d’un embryon humain de 25 jours
Les scientifiques ont pu créer des organoïdes cardiaques dont les cellules s’auto-organisent comme celles d’un embryon.
Une équipe de chercheurs a mis au point en laboratoire les premiers « mini-cœurs » humains dont les chambres battent clairement.
Ces organes miniatures, ou organoïdes, ne sont pas plus gros que des graines de sésame et ont été générés par auto-assemblage à l’aide de cellules souches pluripotentes, selon Science Magazine.
Ces organoïdes imitent le fonctionnement du cœur d’un embryon humain de 25 jours et pourraient aider l’homme à résoudre les nombreux mystères du cœur.
Le cœur du problème
Rien n’est aussi essentiel et universel que le cœur, mais il reste encore beaucoup de choses à découvrir pour la science. Notre capacité à modéliser la complexité du cœur humain in vitro est encore limitée, ce qui restreint nos connaissances sur le développement des maladies cardiaques.
Les malformations cardiaques congénitales, par exemple, sont la pathologie congénitale la plus courante chez l’homme, affectant environ 1 % de toutes les naissances vivantes. Ce seul fait démontre la nécessité de créer des plates-formes semblables à des organes plus précis, et c’est là que les chercheurs interviennent, avec leur nouvelle méthode décrite dans une étude publiée dans la revue Cell.
Les chercheurs ont transformé des cellules souches pluripotentes humaines, qui peuvent se diviser en n’importe quel type de tissu, en plusieurs formes de cellules cardiaques afin de créer des organoïdes cardiaques dont les cellules s’auto-organisent comme celles d’un embryon. L’objectif était de créer trois couches de tissus qui constituent les parois d’une chambre cardiaque, l’une des premières parties du cœur à se former.
Les organoïdes, qui mesurent environ 2 mm de diamètre et ont survécu plus de 3 mois en laboratoire jusqu’à présent, deviennent structurellement équivalents au cœur d’un embryon de 25 ans en une semaine. Ils ne possèdent qu’une seule chambre et les principaux types de cellules à ce stade de développement. De plus, la chambre clairement définie du cœur bat de 60 à 100 fois par minute, comme le cœur d’un embryon du même âge.
« Lorsque je l’ai vu la première fois, j’ai été étonné que ces chambres puissent se former toutes seules », a déclaré à Science Magazine l’auteur principal, Sasha Mendjan, biologiste spécialiste des cellules souches à l’Institut de biotechnologie moléculaire de l’Académie autrichienne des sciences. « Ce qui est étonnant, c’est que l’on voit immédiatement si l’expérience a fonctionné et si l’organoïde est fonctionnel puisqu’il bat – contrairement aux autres organes. »
Bien que l’idée d’un cœur artificiel entièrement fonctionnel semble lointaine, pour l’instant, la recherche se concentrera très probablement sur la connexion des organoïdes de cœur battant aux réseaux vasculaires et sur les tests pour savoir s’ils peuvent pomper le sang. Néanmoins, ces mini-cœurs ont un immense potentiel puisqu’ils pourraient constituer un nouvel outil puissant pour nos expériences visant à comprendre le développement et les maladies cardiaques humaines, qui ont largement reposé sur des modèles animaux.
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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche
