Après une crise cardiaque, le cœur ne guérit jamais vraiment ; comme il a été privé d’oxygène, des zones entières du muscles meurent, et une cicatrice fibreuse vient les remplacer. Néanmoins, elle ne se contracte plus, et le reste du muscle doit compenser, ce qui, à long terme, le fatigue, et peut provoquer des années plus tard des insuffisances cardiaques. Réparer les tissus dans cette zone est l’une des tâches les plus ardues de la médecine cardiaque, c’est pourquoi elle est en manque de réelles solutions qui consolideraient l’organe lorsqu’il a subi un tel trauma.
Une équipe de la Texas A&M University vient justement d’en proposer une : un patch biodégradable bardé de micro-aiguilles, qui pourrait délivrer directement dans le cœur une molécule immunorégulatrice, pour l’aider à cicatriser, sans qu’elle affecte le reste du corps. Les détails à propos de cette innovation ont fait l’objet d’une étude, publiée le 28 octobre dans la revue Cell Biomaterials.
Guérir le cœur sans faire souffrir le reste de l’organisme
Chaque micro-aguille disposée sur le patch contient des particules d’interleukine-4 (IL-4), un immunorégulateur très efficace, mais il est mal toléré par l’organisme lorsqu’il est injecté. Une fois dans la circulation sanguine, il fait tout dérailler : il s’invite dans tous les organes qui n’en on pas besoin et provoque des effets secondaires très désagréables (diarrhées, fièvres, vomissements, fatigue, confusion, anxiété, etc.).
C’est pourquoi le potentiel thérapeutique de ce patch est immense : au lieu de passer par voie veineuse, il est posé sur la surface du cœur lors d’une chirurgie ouverte, et sa structure se dissout et libère la molécule exactement là où se trouvent les tissus abîmés. « Les micro-aiguilles pénètrent la couche externe du cœur et permettent au médicament d’atteindre le muscle sous-jacent, extrêmement difficile d’accès autrement », explique le Dr. Ke Huang, chercheur et auteur principal de l’étude.
Pourquoi un tel dispositif est-il révolutionnaire en chirurgie cardiaque ? Parce que l’IL-4 libérée localement « reprogramme »les macrophages (cellules immunitaires essentielles, souvent appelées les « gros mangeurs » de l’organisme) qui occupent la zone endommagée. Ces cellules peuvent soit amplifier les dégâts, soit, au contraire, faire en sorte que les tissus affectés se réparent. Comme le décrit très bien le Dr Huang : « Les macrophages sont la clé. Ils peuvent aggraver l’inflammation ou, au contraire, aider le cœur à se réparer. L’IL-4 les pousse justement à basculer du bon côté ».
Ce faisant, on bloque l’emballement inflammatoire qui agrandit la cicatrice et l’on force le cœur à entrer dans une phase de reconstruction beaucoup plus tôt, avant que les tissus ne se figent en une plaque fibreuse impossible à restaurer.
Work in progress
Le patch n’est malheureusement pas encore parfait, puisqu’il nécessite tout de même une sternotomie (chirurgie à thorax ouvert) pour être posé sur l’organe, une intervention chirurgicale lourde. le Dr. Huang espère délopper à l’avenir une version moins invasive, qui serait simplement introduite par un tube (voie percutanée). « Ce n’est que le début », reconnaît-il. « Nous avons validé le concept, maintenant nous devons optimiser la méthode ».
Pour faire encore mieux, son équipe est entrée en collaboration avec Xiaoqing (Jade) Wang, une statisticienne, pour développer un modèle d’IA destiné à comprendre comment les cellules immunitaires se comportent autour du patch. Chaque cœur étant différent, cela permettra de proposer des patchs différents selon les patients, afin qu’ils bénéficient du maximum du potentiel réparateur. Ce n’est, pour le moment, qu’un prototype, mais les résultats sont suffisamment solides pour imaginer une version cliniquement viable dans quelques années. Il faudra tout de même que le patch survive au tunnel réglementaire habituel : tests sur de plus grands modèles animaux, validation toxicologique, puis essais cliniques en trois phases pour vérifier tour à tour sa sécurité et son efficacité réelle chez l’humain. Un marathon incontournable avant d’espérer le voir arriver dans un bloc opératoire.
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