L’une des valves cardiaques issues de la bio-ingénierie, composée de trois tubes de matériau réunis.
Lorsqu’un enfant reçoit une valve cardiaque de remplacement, le dispositif ne grandit pas en même temps que lui. Cela signifie qu’il devra être remplacé chirurgicalement, plusieurs fois. Ce ne sera peut-être pas le cas, cependant, avec une nouvelle valve actuellement en cours de développement.
À quelques exceptions près, la plupart des valves cardiaques de remplacement sont fabriquées à partir de matériaux dérivés d’animaux traités chimiquement, qui gardent la même taille alors que le cœur de l’enfant grandit. Par conséquent, elles doivent périodiquement être remplacées par des versions plus grandes par le biais d’une opération à cœur ouvert – cette procédure peut devoir être effectuée jusqu’à cinq fois avant que l’enfant n’atteigne l’âge adulte.
Les scientifiques de l’université du Minnesota ont entrepris de résoudre ce problème en combinant d’abord des cellules de peau de mouton avec une protéine gélatineuse appelée fibrine, dans un bioréacteur en forme de tube. Des protéines de facteur de croissance cellulaire ont ensuite été ajoutées, ce qui a permis au mélange de se transformer en un tube de matériel biologique.
Ensuite, un détergent a été utilisé pour expulser les cellules de mouton de ce matériau, ne laissant derrière lui qu’une structure tubulaire constituée d’une matrice de collagène. Comme ce tube ne contenait plus de cellules, il ne serait pas rejeté par le système immunitaire de l’hôte s’il était implanté.
Trois tubes de ce type (d’un diamètre d’environ 16 mm chacun) ont ensuite été réunis sur les côtés, puis tranchés dans le sens de la largeur pour former un anneau. Le tissu à l’intérieur de cet anneau a ensuite été découpé pour former des feuillets battants comme ceux d’une valve cardiaque naturelle.
Un trio de tubes joints, avant d’être tranchés pour former un anneau.
Lorsque les implants obtenus ont été greffés sur les artères pulmonaires de trois agneaux, les cellules des animaux ont migré dans la matrice de collagène, la transformant essentiellement en matériel biologique propre à chaque agneau. Les implants ont donc grandi en même temps que les agneaux, passant d’un diamètre d’anneau de 19 à 25 mm en l’espace de 52 semaines environ.
Les folioles ont également grandi en longueur. En outre, ils n’ont montré aucun signe de calcification susceptible de nuire aux valves cardiaques de remplacement d’origine animale existantes, ce qui leur permet d’être plus performants que ces implants.
Les scientifiques prévoient maintenant d’implanter la valve directement dans le ventricule droit d’un agneau, afin d’imiter l’une des réparations cardiaques les plus courantes. Des essais cliniques sur l’homme pourraient suivre d’ici quelques années.
« Si nous parvenons un jour à faire approuver ces valves pour les enfants, cela aura un impact considérable sur les enfants souffrant de malformations cardiaques et sur leurs familles qui doivent faire face à l’immense stress de multiples interventions chirurgicales », déclare le chercheur principal, le professeur Robert Tranquillo. « Nous pourrions potentiellement réduire le nombre d’opérations chirurgicales que ces enfants devraient subir de cinq à une seule. C’est notre rêve. »
La technologie est commercialisée par la société dérivée Vascudyne
https://www.vascudyne.com/indexs.php
https://stm.sciencemag.org/content/13/585/eabb7225
https://twin-cities.umn.edu/news-events/lab-created-heart-valves-can-grow-recipient
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-03/aaft-thv031721.php
