Des mini-cœurs artificiels vont battre dans l’espace
Cinq entreprises et centres de recherche belges unissent leurs forces dans le cadre du projet AstroCardia. Leur mission: améliorer la santé cardiaque. Pour ce faire, elles ont développé un cœur artificiel miniature et son système de vaisseaux sanguins qui l’accompagne pour l’envoyer dans l’espace en 2025.
Les maladies cardiovasculaires sont l’une des causes les plus fréquentes de décès dans le monde. Et plus on vieillit, plus les risques sont grands. Cependant, les chercheurs ne savent pas encore très bien pourquoi. La science manque actuellement de modèles fidèles pour découvrir les processus biologiques sous-jacents.
Mais aujourd’hui, cinq partenaires belges – Space Applications Services, SCK CEN, QBD Group, BIO INX et Antleron – mettent à présent leurs connaissances et leur expertise au service du développement d’un modèle d’étude approprié. Et ils le feront dans le meilleur environnement pour étudier le vieillissement du cœur: l’espace.
“Notre cœur change à mesure que nous vieillissons. Il devient lentement plus gros et plus rigide, les artères se calcifient et la puissance de pompage se détériore. Dans l’espace, des facteurs tels que le stress, la microgravité et les radiations provoquent un processus de vieillissement vingt fois plus rapide. Cela nous donne l’occasion unique d’obtenir des résultats de recherche que nous ne pouvons tout simplement pas obtenir ici sur Terre. La plateforme que nous allons concevoir permettra d’étudier les mécanismes du vieillissement cardiaque. Ces recherches seront entièrement automatisées et menées à distance”, a déclaré Hilde Stenuit, coordinatrice du projet et chercheuse au Space Applications Services.
“Heart-on-a-chip”: un modèle de cœur bioprimé en 3D
Afin de faciliter leurs recherches, les chercheurs ont imprimé un cœur miniature sur une puce et ont construit un système de vaisseaux sanguins artificiels autour de ce dernier.
Il s’agit d’un “heart-on-a-chip” (cœur sur puce, ndlr): une puce de quelques millimètres carrés sur laquelle sont imprimées des cellules du muscle cardiaque. L’“encre” est constituée de biomatériaux et de cellules souches qui peuvent se développer en n’importe quelle cellule du corps.
Les cellules commencent à se diviser et à s’organiser pour former un cœur humain en développement, appelé organoïde cardiaque. Un système de vaisseaux sanguins artificiels nourrit ce cœur avec des stimuli, de l’oxygène et d’autres nutriments jusqu’à ce qu’il soit complètement développé et commence à battre.
Cet organe artificiel permettra aux scientifiques d’effectuer toute une batterie de tests. Le plus important est prévu pour 2025.
Ces cœurs sur puce partiront ensuite dans l’espace – plus précisément dans la station spatiale internationale – pour une durée de quatre à six semaines. Une fois de retour sur Terre, des chercheurs de QBD et du centre de recherche nucléaire SCK CEN les analyseront en détail. Par cette expérience, les scientifiques espèrent apporter la preuve que le système cardiovasculaire développé dans l’espace fonctionne comme un modèle scientifique pour le vieillissement du cœur.
“Le cœur miniature, qui fait à peine la taille d’une graine de chia, reproduit fidèlement son homologue humain. Cette technique innovante permettrait de mieux étudier les maladies cardiovasculaires et de tester d’éventuels médicaments. Le plus grand avantage est que nous pouvons les personnaliser en utilisant les cellules souches du patient lui-même. Nous pourrions ainsi cultiver une version miniature du cœur du patient. Ce serait un grand pas en avant pour la médecine personnalisée. Nous y travaillons ensemble”, a déclaré le Dr Kevin Tabury, expert en radiobiologie au SCK CEN.
