Maladies cardiaques: concevoir des traitements de précision grâce à la bio-impression 3D
- Salle de presse
Le 14 février 2024
- Catherine Goulet-Cloutier
Les chercheurs ont récemment mis au point un dispositif permettant de simuler avec précision l’activité électrique, la mécanique et la physiologie du cœur humain.
Crédit : Véronique Lavoie, CHU Sainte-Justine
En ce mois du cœur, le Centre de recherche du CHU Sainte-Justine présente une étude prometteuse pour la compréhension des maladies cardiovasculaires et pour la mise au point de nouveaux traitements.
Le chercheur Houman Savoji, professeur adjoint à la Faculté de médecine de l’Université de Montréal, et son doctorant Seyed Ali Mousavi, du Centre de recherche Azrieli du CHU Sainte-Justine, ont récemment mis au point un dispositif permettant de simuler avec précision l’activité électrique, la mécanique et la physiologie du cœur humain. Produit au moyen d’une imprimante 3D grâce à une bioencre spécialement conçue par l’équipe, ce «cœur sur une puce» pourrait favoriser une meilleure compréhension des spécificités de la maladie cardiaque chez un individu, mais aussi l’élaboration de nouveaux traitements et une évaluation précise de leur efficacité. Cette recherche innovante fait l’objet d’une publication dans Applied Materials Today.
Un «cœur sur une puce» pour analyser l’activité des cellules cardiaques
Lorsqu’on souhaite analyser chez une personne l’activité de son cœur sur le plan cellulaire, il n’est évidemment pas possible de le faire directement sur cet organe vital. C’est pourquoi on peut utiliser un «cœur sur une puce», c’est-à-dire une sorte d’anneau constitué des cellules du patient et reproduisant le plus fidèlement possible la complexité du cœur humain. Or, ces dispositifs sont généralement produits à la pièce en laboratoire, de manière non standardisée. «Notre recherche a permis de combiner les techniques de la bio-impression 3D afin de pouvoir fabriquer des cœurs sur une puce qui soient standards, et ce, beaucoup plus rapidement, se réjouit Houman Savoji. De plus, les résultats démontrent que les dispositifs imprimés sont plus performants que ceux faits à la main.»
Ainsi, les dispositifs en forme d’anneau sont imprimés grâce à une bioencre contenant des cellules souches du patient. Tout comme le dispositif, cette bioencre a été entièrement élaborée par l’équipe. «Nous avons composé une bioencre qui reproduit au mieux les propriétés du cœur, pour ce qui est de l’élasticité et de la conductivité électrique par exemple. En outre, elle possède toutes les caractéristiques requises pour être utilisée avec une bio-imprimante 3D», explique Seyed Ali Mousavi, étudiant à l’Institut de génie biomédical de l’UdeM et premier auteur de l’étude.
«Très prometteur» pour la mise au point de nouvelles thérapies
La mise au point de ce «cœur sur une puce» par bio-impression 3D ouvre de nouvelles perspectives pour la création de nouveaux médicaments. «La prochaine étape consistera à comparer les cellules cardiaques saines et malades afin de concevoir des modèles solides de maladies cardiaques, poursuit le doctorant. Cela permettra aussi de tester l’effet de nouvelles molécules thérapeutiques sur les cellules de manière à la fois très précise et sécuritaire.»
Ultimement, l’objectif serait de pouvoir utiliser les cellules de chaque personne suivie en cardiologie afin d’élaborer le modèle de sa maladie cardiaque et de valider l’efficacité des traitements disponibles. En d’autres mots, ce dispositif pourrait contribuer à guider le choix d’un traitement en permettant de vérifier dans chaque cas celui qui est le plus efficace et qui comporte le moins d’effets secondaires. Des perspectives extrêmement prometteuses pour le développement d’une véritable cardiologie de précision!
À propos de l’étude
L’article «Development of photocrosslinkable bioinks with improved electromechanical properties for 3D bioprinting of cardiac BioRings», par Ali Mousavi et ses collègues, a été publié en février 2024 dans la revue Applied Materials Today.
La recherche a été financée par le Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada, le Fonds de recherche du Québec – Santé (FRQS) et l'Institut TransMedTech. Ali Mousavi est également titulaire d’une bourse de recherche doctorale du FRQS.
Relations avec les médias
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