Une équipe d'ingénieurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a développé un patch flexible d'administration de médicaments qui peut être placé sur le cœur après une crise cardiaque pour favoriser la guérison et la régénération du tissu cardiaque.
Le nouveau dispositif est conçu pour transporter trois médicaments différents qui peuvent être libérés à des moments différents, selon un calendrier préétabli. Lors d'expériences sur des rats, les chercheurs ont montré que ce traitement réduisait de 50 % la quantité de tissu cardiaque endommagé et améliorait considérablement la fonction cardiaque.
Les détails sont publiés dans la revue Cell Biomaterial et, selon les scientifiques, s'il est approuvé pour une utilisation chez l'homme, ce type d'ingénierie pourrait aider les victimes d'une crise cardiaque à retrouver plus de fonction cardiaque que ce qui est actuellement possible.
Après une crise cardiaque, de nombreux patients finissent par subir un pontage, qui améliore le flux sanguin vers le cœur, mais ne répare pas les tissus cardiaques endommagés, détaille un communiqué du MIT. Dans la nouvelle étude, l’équipe souhaitait créer un patch pouvant être appliqué sur le cœur en même temps qu’une intervention chirurgicale.
Les chercheurs ont conçu un régime à trois médicaments qui favorise la guérison cardiaque de différentes manières. Et lorsque le tissu se régénère, il s’ensuit une série d’étapes soigneusement synchronisées, explique Ana Jaklenec.
Le premier ensemble de particules libère la neuréguline-1, un facteur de croissance qui aide à prévenir la mort cellulaire.
L’instant suivant, les particules libèrent du VEGF, un facteur de croissance qui favorise la formation de vaisseaux sanguins autour du cœur. Le dernier lot libère un médicament à petites molécules appelé GW788388, qui inhibe la formation de tissu cicatriciel pouvant survenir après une crise cardiaque.
Pour cette étude, les chercheurs ont créé des patchs compacts miniatures de quelques millimètres de diamètre seulement.
« Nous encapsulons des ensembles de ces particules dans un patch d'hydrogel – semblable à une lentille de contact – que nous implantons ensuite chirurgicalement dans le cœur. De cette manière, nous programmons le traitement dans le matériau lui-même », explique Erika Wang.
Ils les ont testés sur des sphères de tissu cardiaque, qu’ils ont exposées à des conditions de faible teneur en oxygène, imitant les effets d’une crise cardiaque, puis ont placé les patchs dessus. Ceux-ci favorisaient la croissance des vaisseaux sanguins, aidaient davantage de cellules à survivre et réduisaient la quantité de fibrose développée.
Lors de tests effectués sur un modèle d'infarctus du myocarde chez le rat, ils ont également observé des améliorations significatives après le traitement avec le patch.
Par rapport à l'absence ou à l'injection intraveineuse des mêmes médicaments, les animaux porteurs du patch ont montré un taux de survie 33 % plus élevé et une réduction de 50 % de la quantité de tissus endommagés.
L’équipe espère les tester sur d’autres modèles animaux dans l’espoir de mener un futur essai clinique.
