Les maladies cardiovasculaires demeurent la première cause de mortalité en Europe. Une nouvelle plateforme de cœur sur puce permet de prédire plus tôt l’efficacité d’un médicament et de réduire le recours à l’expérimentation animale.
En Europe, les maladies cardiovasculaires sont responsables de près de la moitié des décès et représentent une charge annuelle estimée à 210 milliards EUR pour l’économie de l’UE. Malgré ces statistiques, très peu de nouveaux médicaments cardiovasculaires ont été commercialisés au cours de la dernière décennie. L’une des principales raisons est l’absence de modèles précliniques prédictifs capables de prévoir de manière fiable les réactions humaines avant que les médicaments ne fassent l’objet d’études animales et d’essais cliniques coûteux.
S’attaquer aux goulets d’étranglement du développement de médicaments cardiaques
Le projet EMAPS-Cardio, financé par l’UE, va relever ce défi en développant des modèles cardiaques humains plus réalistes pour le criblage précoce des médicaments.
Le projet répond à une demande croissante de systèmes in vitro qui reflètent mieux la physiologie humaine adulte et peut détecter à la fois l’efficacité thérapeutique et la cardiotoxicité à un stade précoce.
«Nous entendons accroître l’efficacité et la fiabilité du développement de médicaments en utilisant des modèles humains prédictifs dès le départ», explique Christian Bergaud, coordinateur du projet.
Le projet a pour ambition de transformer les cellules souches pluripotentes induites humaines en cardiomyocytes matures, au-delà de leur état typique de fœtus. Jusqu’à présent, ce manque de maturité a limité l’utilité des technologies de cœur sur puce.
Recréer l’environnement naturel du cœur
EMAPS-Cardio associe la science des matériaux de pointe à la bio-ingénierie pour créer une maturation semblable à celle d’un cœur adulte. La plateforme intègre des échafaudages à base de polymères qui fournissent une stimulation électrique et mécanique douce aux cellules cardiaques. Les cellules peuvent ainsi se comporter comme elles le font à l’intérieur du corps humain.
Parallèlement, un bioréacteur dédié applique un étirement mécanique rythmique à l’aide d’un système magnétique qui imite le rythme cardiaque naturel. Ce dispositif surveille également en permanence les niveaux de pH, d’oxygène, de glucose et de lactate, pour une évaluation à long terme de la santé et du métabolisme des tissus.
«Ce qui distingue EMAPS-Cardio est le fait que nous ne nous concentrons pas sur un seul stimulus», explique Christian Bergaud. «Nous combinons l’actionnement électromécanique avec le contrôle biochimique et la détection continue dans un système intégré.»…
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