Pour optimiser les chances de succès de la transplantation et de la régénération, le tissu que l’on doit fabriquer ne doit pas seulement comporter des cellules musculaires cardiaques (cardiomyocytes) ; il doit reproduire le tissu biologique dans toute sa complexité, avec notamment des vaisseaux sanguins et des cellules sanguines pour assurer les interactions nécessaires au fonctionnement cardiaque. Jusqu’ici, on fabriquait de tels tissus en assemblant des cellules déjà différenciées : cellules endothéliales et murales pour les vaisseaux sanguins d’un côté, cardiomyocytes de l’autre.

L’approche de l’équipe japonaise consiste au contraire à générer simultanément tous ces types de cellules à partir d’un même échantillon de cellules-souches IPS, en utilisant plusieurs facteurs de différenciation, dont des protéines VEGF pour obtenir les cellules composant les vaisseaux sanguins. On obtient ainsi des feuillets de tissu cardiaque intégré, de 1 cm de diamètre environ, composés à 72 % de cellules musculaires cardiaques et à 26 % de cellules des parois internes et externes de vaisseaux sanguins – ce qui est très proche de la composition naturelle des tissus cardiaques.

L’équipe a implanté une feuille composée de trois couches superposées de la structure décrite ci-dessus dans les coeurs de 9 souris victimes d’infarctus ou de lésions cardiaques. Le résultat le plus encourageant est le taux de survie des cellules ainsi transplantées, qui est supérieur à celui des tissus produits de manière classique. De plus, dans 4 souris sur les 9, des vaisseaux sanguins se sont formés autour du tissu implanté, et cette vascularisation a joué un rôle important dans la régénération du coeur en permettant d’apporter les nutriments et l’oxygène nécessaires. Concernant le risque de comportement cancéreux des cellules IPS, l’équipe n’a observé aucun problème sur une durée d’observation de 2 mois, même si elle ne peut encore se prononcer sur le plus long terme.

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