CRISE CARDIAQUE : Les exosomes, une option acellulaire et efficace ?
Leur potentiel est à l’étude dans le traitement de nombreuses maladies. Il s’agit de petites particules appelées exosomes qui sont de petites vésicules (bulles) produites à l'intérieur des cellules, puis relâchées. Cette étude pré-clinique menée par une équipe de cardiologues de l’Université d'Alabama à Birmingham (UAB) montre comment le traitement par exosome permet d’améliorer la récupération après une crise cardiaque. Les premières preuves d’efficacité, obtenues chez l’animal et publiées dans la revue Science Translational Medicine, suggèrent en effet que les exosomes non-vivants sécrétés par des cellules cardiaques dérivées de cellules souches pluripotentes peuvent constituer une option de traitement régénératif plus efficace que les cellules souches vivantes.
Il a été démontré que la récupération après une crise cardiaque expérimentale peut être améliorée par l'injection d'un mélange de cellules musculaires cardiaques, de cellules endothéliales et de cellules musculaires lisses, mais les résultats sont limités par les effets indésirables des greffes dont une mauvaise rétention. Cette nouvelle recherche chez l’animal (le porc) montre que l'utilisation des exosomes naturellement produits à partir de ce mélange de cellules musculaires cardiaques, de cellules endothéliales et de cellules musculaires lisses -toutes dérivées de cellules souches pluripotentes induites- offre des avantages régénératifs équivalents aux cellules musculaires cardiaques créées à partir de cellules souches pluripotentes induites (hiPSC-CCs).
Exosomes vs hiPSC-CCs pour réparer le muscle cardiaque
Les exosomes sont des vésicules extracellulaires liées à la membrane qui contiennent des protéines, des ARN et des microARN biologiquement actifs. Les exosomes participent à la communication de cellule à cellule, et théoriquement, ils présentent toutes les conditions nécessaires à des agents thérapeutiques. Les exosomes sont acellulaires et peuvent apporter les propriétés cardioprotectrices et réparatrices des cellules cardiaques dérivées de cellules souches pluripotentes induites tout en évitant les risques tumorigènes, ou encore liés au stockage cellulaire, au transport et au rejet immunitaire », explique l’auteur principal, le Dr Ling Gao, de l’UAB.
Une nouvelle option thérapeutique acellulaire pour les lésions myocardiques : les exosomes secrétés par les cellules cardiaques dérivées de cellules souches pluripotentes induites permettent ici d’améliorer la récupération myocardique sans augmenter les complications arythmogènes chez l’animal modèle d’infarctus du myocarde. Les animaux ont reçu l'un des 3 traitements injectés dans le myocarde endommagé :
- un mélange de cardiomyocytes, de cellules endothéliales et de cellules musculaires lisses dérivées de cellules souches pluripotentes induites (humaines),
- des exosomes extraits des 3 types de cellules,
- des fragments homogénéisés des 3 types de cellules.
- Avec les 3 traitements, les mesures de la fonction du ventricule gauche, de la taille de l'infarctus, de l'hypertrophie cardiaque, de l'apoptose et de l'angiogenèse s’avèrent similaires et significativement améliorées par rapport à l’absence de traitement ;
- la thérapie par exosomes n'augmente pas la fréquence des arythmies.
- Dans d’autres expériences in vitro, les exosomes apparaissent favoriser la croissance des vaisseaux sanguins (angiogenèse) dans des cellules endothéliales et des anneaux aortiques ;
- les exosomes protègent les cardiomyocytes des effets cytotoxiques de milieux à faible teneur en oxygène en réduisant la mort cellulaire programmée (apoptose) et en maintenant l'homéostasie intracellulaire du calcium, qui a un effet bénéfique direct sur la conductivité cardiaque ;
- les exosomes augmentent également la teneur en ATP cellulaire, ce qui est bénéfique.
Enfin, certains de ces effets bénéfiques in vitro peuvent également être favorisés par des imitations synthétiques des 15 microARN les plus abondants trouvés dans ces exosomes…
Source : Science Translational Medicine 16 Sep 2020 DOI: 10.1126/scitranslmed.aay1318 Exosomes secreted by hiPSC-derived cardiac cells improve recovery from myocardial infarction in swine
Lire aussi : ALZHEIMER: De petites particules, les exosomes, pour délivrer la thérapie génique
Cette actualité a été publiée le 9/10/2020 par
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