Dans une percée scientifique étonnante, une équipe de chercheurs israéliens a développé un modèle fonctionnel du cœur humain, aussi petit qu’un tiers de grain de riz, qui imite la complexité et l’activité de l’organe réel.
Ce minuscule modèle de cœur, créé sous la direction du professeur Yaakov Nahmias, comprend toutes les structures clés d’un vrai cœur , comme les ventricules, les oreillettes et les stimulateurs cardiaques naturels. Contrairement aux modèles précédents, qui étaient de simples collections de cellules, cet organe miniature peut être utilisé pour étudier la physiologie du cœur humain avec un niveau de détail jamais atteint auparavant.
La possibilité de fabriquer ce cœur en laboratoire a permis aux scientifiques d’ y placer des capteurs et d’obtenir des informations précieuses sur son fonctionnement. Les chercheurs soulignent que les organoïdes humains comme celui-ci offrent des opportunités sans précédent, notamment dans le domaine de la pharmacologie et dans la compréhension des maladies cardiaques.
Les petits modèles animaux du cœur, comme les souris, ne conviennent pas à l’étude de la physiologie humaine en raison de leurs différences importantes. Ce modèle miniature permet de dépasser ces limitations et d’ouvrir une voie révolutionnaire pour de nouvelles découvertes.
Les dons sont la bienvenue en cette situation particulièrement difficile :
Des découvertes inattendues dans l’activité métabolique du cœur
L’étude, publiée dans la revue Nature Biomedical Engineering, révèle des découvertes surprenantes sur l’activité métabolique de milliers de ces cœurs miniatures. Les scientifiques ont observé que l’activité métabolique du cœur change rapidement, en quelques millisecondes, ce qui est totalement inattendu et en contradiction avec la croyance actuelle selon laquelle le métabolisme change plus lentement.
De plus, ils ont découvert que ces changements métaboliques ultra-rapides sont liés à l’activité électrique du cœur, ce qui n’est pas le cas chez la souris. Cette observation a conduit à l’étude de certains médicaments chimiothérapeutiques qui provoquent des arythmies chez l’homme, ce qui a permis de mieux comprendre comment ces médicaments affectent le cœur humain.
Ces connaissances ont permis aux chercheurs de trouver un moyen d’inverser certaines des arythmies observées avec la metformine, un médicament utilisé pour traiter le diabète. Cette découverte pourrait augmenter la sécurité de certains traitements contre le cancer.
Applications futures et exploration de nouvelles frontières
Soutenue par un système robotique spécial, l’équipe peut produire et manipuler jusqu’à 20 000 organoïdes humains simultanément. En plus du cœur, Tissue Dynamics a déjà développé des modèles de rein et de foie humains entièrement fonctionnels, ouvrant la porte à une variété d’études parallèles.
Nahmias et son équipe prévoient d’explorer des domaines tels que l’ischémie cardiaque, la limitation des dommages lors des crises cardiaques et le vieillissement des organes. Il est également prévu d’étudier l’hypertrophie et comment l’arrêter.
Le professeur Nahmias ne cache pas son enthousiasme pour l’avenir et espère que dans deux ans ils seront capables de produire des organoïdes cérébraux. Bien que les cerveaux présentent des complexités uniques, l’équipe est déterminée à trouver des solutions aux problèmes cérébraux, tels que l’épilepsie, en utilisant des technologies similaires.
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