Un patch pourrait donner une nouvelle vie à un cœur faible


Un nouveau patch cardiaque développé par une équipe collaborative dirigée par l’Université Western est exactement ce qui pourrait faire pomper votre sang – littéralement.

Le patch cardiaque ultra flexible, conçu par Ingénierie occidentale professeur Kibret Mequanint et ses collaborateurs de l’Université du Manitoba, pourraient un jour être utilisés pour restaurer la fonction d’un cœur endommagé à la suite d’un arrêt cardiaque.

Après une crise cardiaque et une intervention minimalement invasive pour rétablir le flux sanguin vers le muscle, le cœur est affaibli, même après une chirurgie ou une intervention réussie. La plupart des cellules cardiaques responsables de la contraction du cœur sont mortes avant l’intervention, l’empêchant d’accomplir sa tâche la plus importante : pomper le sang.

Le concept des patchs cardiaques, en tant qu’option de traitement de l’insuffisance cardiaque, n’est pas nouveau. Ce qui rend le nouveau patch – qui n’a pas encore été testé sur un cœur humain – si spécial est sa méthode d’administration et sa conductivité, a déclaré Mequanint, un expert renommé en biomatériaux, ingénierie tissulaire et médecine régénérative.

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Kibret Mequanint

« À ce jour, la livraison de patchs cardiaques nécessite presque toujours une chirurgie à thorax ouvert », a déclaré Mequanint. « Ces patchs ne sont pas non plus électriquement conducteurs, ce qui signifie qu’ils ne peuvent pas s’intégrer au muscle cardiaque pour une récupération fonctionnelle. »

Le nouveau patch a la capacité de changer de forme pour être plié et pressé dans une seringue ou un cathéter commercial, ce qui lui permet d’être injecté et transporté lors d’un «voyage fantastique» vers le muscle cardiaque affaibli. À l’arrivée, le patch « se souvient » de sa forme d’origine, se déplie et s’intègre au muscle cardiaque.

Une fois là-bas, la conduction électrique est la clé. Le muscle cardiaque affaibli, devenu tissu cicatriciel, ne peut ni se régénérer ni pomper suffisamment de sang dans le corps. Le nouveau patch cardiaque conducteur et injectable, conçu et optimisé par Mequanint et son équipe collaborative à l’Université du Manitoba, a pu restaurer la fonction majoritaire d’un cœur endommagé dans un modèle animal, détaillé dans une étude publiée aujourd’hui par Nature Génie Biomédical.

« Il y a des signaux électriques qui traversent le cœur, donc lorsque vous introduisez un patch cardiaque, comme celui développé auparavant, il est renforcé mais le signal est également bloqué et c’est un problème », a déclaré Mequanint. « Il n’y a plus de conduction, donc le cœur ne fonctionne pas correctement. »

Le nouveau patch cardiaque est conçu à partir d’élastine, de gélatine et de nanotubes de carbone avec des cellules cardiaques intégrées. Les nanotubes de carbone sont hautement conducteurs tandis que l’élastine est ultra-flexible, faisant de la conception et de la méthode d’administration – qui est peu invasive – la solution parfaite pour le dilemme médical de longue date de l’amélioration des performances après une insuffisance cardiaque.

Pour certains patients, la transplantation cardiaque est la seule option après une insuffisance cardiaque, mais les donneurs d’organes sont bien moins nombreux que ceux en liste d’attente. Au Canada, par exemple, seulement 200 transplantations cardiaques sont effectuées par année, mais il y a plus de 35 000 crises cardiaques. Aux États-Unis, il y a 2 000 transplantations cardiaques annuelles, mais le nombre de crises cardiaques grimpe à 805 000.

« Il n’y a tout simplement pas assez de donneurs, nous avons donc besoin d’autres solutions, et nous pensons en avoir une avec notre nouveau patch cardiaque conducteur et injectable », a déclaré Mequanint.

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