Infarctus du myocarde
Magnétiser pour régénérer
Les cellules souches permettent désormais de régénérer un cœur endommagé. Encore faut-il qu’elles arrivent à bon port. Pour y parvenir, les chercheurs proposent de les magnétiser et de les guider, jusqu’à leur cible, avec un aimant.
Aujourd’hui, la thérapie cellulaire cardiaque représente une alternative prometteuse à la transplantation. En effet, l’injection de progéniteurs - cellules à un stade très primitif de leur développement - peut contribuer à une régénération du muscle cardiaque endommagé après un infarctus. Problème : seul un petit nombre des cellules injectées atteint le site à réparer. Le reste passe dans la circulation sanguine et est principalement retenu dans le foie ou dans les poumons.
Pour y remédier, les équipes d’Olivier ClémentOlivier Clément
Unité 970 Inserm/Université Paris-Descartes, Paris-Centre de recherche cardiovasculaire (PARCC), Laboratoire de recherche en imagerie et de Philippe MénaschéPhilippe Ménasché
Service de Chirurgie cardio-vasculaire, Hôpital européen Georges-Pompidou et unité 633 Inserm/Université Paris-Descartes, Thérapie cellulaire en pathologie cardiovasculaire , à l’Hôpital européen Georges-Pompidou, ont utilisé une technique innovante, la vectorisation magnétique. Son principe : incuber des progéniteurs dérivés de cellules de sang de cordon ombi lical avec des nanoparticules de fer chargées négativement. « Les interactions électrostatiques engendrées à la surface des cellules chargées positivement permettent leur fixation sur la membrane puis leur endocytose - mécanisme par lequel la membrane d’une cellule vient envelopper et absorber une particule », explique Olivier Clément, le radiologue de l’équipe. Il est alors possible de diriger ces progéniteurs ainsi magnétisés vers leur cible avec un simple aimant.
Unité 970 Inserm/Université Paris-Descartes, Paris-Centre de recherche cardiovasculaire (PARCC), Laboratoire de recherche en imagerie et de Philippe MénaschéPhilippe Ménasché
Service de Chirurgie cardio-vasculaire, Hôpital européen Georges-Pompidou et unité 633 Inserm/Université Paris-Descartes, Thérapie cellulaire en pathologie cardiovasculaire , à l’Hôpital européen Georges-Pompidou, ont utilisé une technique innovante, la vectorisation magnétique. Son principe : incuber des progéniteurs dérivés de cellules de sang de cordon ombi lical avec des nanoparticules de fer chargées négativement. « Les interactions électrostatiques engendrées à la surface des cellules chargées positivement permettent leur fixation sur la membrane puis leur endocytose - mécanisme par lequel la membrane d’une cellule vient envelopper et absorber une particule », explique Olivier Clément, le radiologue de l’équipe. Il est alors possible de diriger ces progéniteurs ainsi magnétisés vers leur cible avec un simple aimant.
À partir de là, les chercheurs ont tenté de réparer le cœur de rats victimes d’un infarctus du myocardeInfarctus du myocarde
La « crise cardiaque » est caractérisée par la mort de cellules sur une zone plus ou moins étendue du muscle cardiaque. . Ils ont injecté les cellules magnétisées dans les artères coronaires qui irriguent le muscle cardiaque. Puis ils ont placé sur le thorax de l’animal un aimant qui a attiré les cellules dans la zone lésée. Grâce à l’imagerie par résonance magnétique capable de détecter les signaux émis par les nanoparticules de fer, les chercheurs ont pu suivre le déplacement des progéniteurs et constater que la quantité de cellules qui atteint le site à régénérer était plus importante qu’avec la même injection sans vectorisation. « Nos travaux ont permis de valider la preuve de concept et de démontrer l’intérêt de la vectorisation magnétique pour la thérapie cellulaire cardiaque, observe Philippe Ménasché. Sa facilité d’utilisation et son suivi par IRM en font par ailleurs une technique applicable à tous les types cellulaires. » Des essais portant sur d’autres maladies, comme l’ischémie des membresIschémie des membres
Obstruction de l’artère irriguant le membre en question et entraînant sa nécrose., auxquels participe Olivier Clément, sont en cours. Reste une question importante : l’introduction de ces nano-aimants dans l’organisme n’est-elle pas un danger pour la santé ? Des études ont mon tré qu’il n’en était rien puisqu’ils finissent par être dégradés. En effet, au cours des divisions cellulaires successives, les particules sont dispersées entre les cellules filles. Par ailleurs, le fer est métabolisé et donc assimilé par l’organisme. La vectorisation magnétique a décidément tout pour plaire et un bel avenir devant elle !
La « crise cardiaque » est caractérisée par la mort de cellules sur une zone plus ou moins étendue du muscle cardiaque. . Ils ont injecté les cellules magnétisées dans les artères coronaires qui irriguent le muscle cardiaque. Puis ils ont placé sur le thorax de l’animal un aimant qui a attiré les cellules dans la zone lésée. Grâce à l’imagerie par résonance magnétique capable de détecter les signaux émis par les nanoparticules de fer, les chercheurs ont pu suivre le déplacement des progéniteurs et constater que la quantité de cellules qui atteint le site à régénérer était plus importante qu’avec la même injection sans vectorisation. « Nos travaux ont permis de valider la preuve de concept et de démontrer l’intérêt de la vectorisation magnétique pour la thérapie cellulaire cardiaque, observe Philippe Ménasché. Sa facilité d’utilisation et son suivi par IRM en font par ailleurs une technique applicable à tous les types cellulaires. » Des essais portant sur d’autres maladies, comme l’ischémie des membresIschémie des membres
Obstruction de l’artère irriguant le membre en question et entraînant sa nécrose., auxquels participe Olivier Clément, sont en cours. Reste une question importante : l’introduction de ces nano-aimants dans l’organisme n’est-elle pas un danger pour la santé ? Des études ont mon tré qu’il n’en était rien puisqu’ils finissent par être dégradés. En effet, au cours des divisions cellulaires successives, les particules sont dispersées entre les cellules filles. Par ailleurs, le fer est métabolisé et donc assimilé par l’organisme. La vectorisation magnétique a décidément tout pour plaire et un bel avenir devant elle !
Fanny Pijaudier-Cabot
![L’endocytose de nanoparticules de fer (taches foncées) permet de magnétiser des cellules. Dix jours après l’endocytose (en bas), le taux de particules par cellule a diminué. image 1](10_06-fig1.jpg)
© Laboratoire de recherche en imagerie UMR Inserm 970, et Laboratoire MSC UMR CNRS 7057/Inserm
![L’endocytose de nanoparticules de fer (taches foncées) permet de magnétiser des cellules. Dix jours après l’endocytose (en bas), le taux de particules par cellule a diminué. image 2](10_06-fig2.jpg)
© Laboratoire de recherche en imagerie UMR Inserm 970, et Laboratoire MSC UMR CNRS 7057/Inserm
![L’endocytose de nanoparticules de fer (taches foncées) permet de magnétiser des cellules. Dix jours après l’endocytose (en bas), le taux de particules par cellule a diminué. image 3](10_06-fig3.jpg)
© Laboratoire de recherche en imagerie UMR Inserm 970, et Laboratoire MSC UMR CNRS 7057/Inserm