Une équipe interdisciplinaire intègre des cellules immunitaires cruciales dans une plateforme de cœur sur puce

Des chercheurs de l’Université de Toronto ont découvert une nouvelle méthode permettant d’incorporer des microphages primitifs – des cellules immunitaires cruciales – dans la technologie du cœur sur puce, ce qui représente une avancée potentiellement transformatrice dans les tests de médicaments et la modélisation des maladies cardiaques.

Dans une étude publiée dans Cellule soucheune équipe interdisciplinaire de scientifiques décrit comment ils ont intégré les microphages, dérivés de cellules souches humaines et ressemblant à ceux que l’on trouve aux premiers stades du développement cardiaque, sur les plateformes. Ces macrophages sont connus pour leurs capacités remarquables à favoriser la vascularisation et à améliorer la stabilité des tissus.

Milica Radisic, auteure correspondante et scientifique principale à l’Institut de recherche de l’hôpital général de Toronto du Réseau universitaire de santé et professeure à l’Institut de génie biomédical de la Faculté des sciences appliquées et de génie de l’Université de Toronto, affirme que cette approche promet d’améliorer la fonctionnalité et la stabilité des tissus cardiaques modifiés.

« Nous avons démontré ici que la vascularisation stable d’un tissu cardiaque in vitro nécessite la contribution des cellules immunitaires, en particulier des macrophages. Nous avons suivi une approche biomimétique, rétablissant les constituants clés d’une niche cardiaque », explique Radisic, titulaire d’une chaire de recherche du Canada en génie tissulaire cardiovasculaire fonctionnel.

« En combinant des cardiomyocytes, des cellules stromales, des cellules endothéliales et des macrophages, nous avons permis une communication intercellulaire appropriée comme dans le muscle cardiaque natif. »

L’un des principaux défis de la création de tissus cardiaques issus de la bio-ingénierie est de parvenir à un réseau stable et fonctionnel de vaisseaux sanguins. Les méthodes traditionnelles ont du mal à maintenir ces réseaux vasculaires sur de longues périodes, ce qui limite leur efficacité pour les études et les applications à long terme.

Dans leur étude, les chercheurs ont démontré que les microphages primitifs pouvaient créer des réseaux microvasculaires stables et perfusables au sein du tissu cardiaque, un exploit qui était auparavant difficile à réaliser.

De plus, les macrophages ont contribué à réduire les dommages tissulaires en atténuant les effets cytotoxiques, améliorant ainsi la santé globale et la fonctionnalité des tissus modifiés.

« L’inclusion de macrophages primitifs a considérablement amélioré la fonction des tissus cardiaques, les rendant plus stables et efficaces pendant des périodes plus longues », explique Shira Landau, chercheuse postdoctorale dans le laboratoire de Radisic et l’un des principaux auteurs de l’étude.

Cette avancée a des répercussions considérables sur la recherche cardiaque. En permettant la création de tissus cardiaques plus stables et fonctionnels, les chercheurs peuvent mieux étudier les maladies cardiaques et tester de nouveaux médicaments dans un environnement contrôlé.

Les chercheurs affirment que cette technologie pourrait conduire à des modèles de maladies plus précis et à des traitements plus efficaces pour les maladies cardiaques.