Publié le 2025-11-05 15:54:00. Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont mis au point un patch cardiaque flexible capable de libérer des médicaments de manière programmée, ouvrant la voie à une régénération plus efficace du tissu cardiaque après une crise.
- Un patch flexible, implantable sur le cœur, délivre des médicaments selon un calendrier précis pour favoriser la régénération du tissu cardiaque endommagé.
- Des études sur des rats ont montré une réduction de 50 % des lésions cardiaques et une amélioration significative de la fonction cardiaque grâce à ce dispositif.
- La technologie repose sur des microparticules polymères encapsulant différents médicaments, libérés par phases pour optimiser le processus de guérison.
Une équipe de bioingénieurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a développé une approche innovante pour améliorer la récupération des patients après une crise cardiaque. Ce nouveau dispositif, un patch flexible, est conçu pour administrer des médicaments de manière programmée, stimulant ainsi la régénération du tissu cardiaque.
Lorsqu’une personne subit une crise cardiaque grave, le tissu cardiaque endommagé ne se régénère pas efficacement, entraînant une perte permanente de fonction cardiaque. C’est ce constat qui a motivé les recherches de l’équipe du MIT. « Le tissu endommagé ne se rétablit pas », explique Ana Jaklenec, chercheuse principale à l’Institut Koch pour la recherche intégrative sur le cancer du MIT.
Le patch est conçu pour libérer différents médicaments à des moments précis, selon un calendrier prédéfini. Des études menées sur des rats ont démontré une réduction de 50 % des tissus cardiaques endommagés et une amélioration notable de la fonction cardiaque. Les résultats de cette recherche ont été publiés dans la revue Cell Biomaterials.
La technologie repose sur l’utilisation de microparticules polymères PLGA, capables d’encapsuler des médicaments et de les libérer selon des phases différenciées. « Nous voulions voir s’il était possible de réaliser une intervention thérapeutique soigneusement orchestrée pour aider le cœur à guérir, directement sur le site de la lésion, alors que le chirurgien pratique déjà une opération à cœur ouvert », précise Jaklenec.
La libération programmée des médicaments est contrôlée en modifiant le poids moléculaire des polymères qui composent les capsules. Les chercheurs ont conçu des particules qui se décomposent à trois intervalles : de un à trois jours, de sept à neuf jours et de douze à quatorze jours après l’implantation.
Chaque phase correspond à un médicament spécifique : d’abord, la neuréguline-1, un facteur de croissance qui prévient la mort cellulaire ; puis, le VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor), qui stimule la formation de nouveaux vaisseaux sanguins ; et enfin, le GW788388, une molécule qui inhibe la formation de tissu cicatriciel.
« Lorsque les tissus se régénèrent, ils suivent une série d’étapes soigneusement synchronisées. Robert Langer, professeur au Institut David H. Koch du MIT, et moi-même avons créé un système qui fournit les composants clés au bon moment, dans l’ordre que le corps utilise naturellement pour guérir », explique Jaklenec.
Des tests sur des sphères de tissu cardiaque, composées de cardiomyocytes dérivés de cellules souches pluripotentes induites, de cellules endothéliales et de fibroblastes cardiaques humains, ont montré que le patch favorisait la croissance des vaisseaux sanguins, augmentait la survie cellulaire et réduisait la fibrose.
Dans les modèles d’AVC chez le rat, les résultats ont été encourageants. Les animaux traités avec le patch ont présenté une survie 33 % plus élevée, une réduction de 50 % des tissus endommagés et une augmentation significative du débit cardiaque par rapport aux animaux non traités ou ayant reçu les médicaments par voie intraveineuse.
L’étude a également révélé que les patchs se dissolvent progressivement, se transformant en une fine couche après un an, sans interférer avec la fonction mécanique du cœur. « Il s’agit d’un moyen important de combiner l’administration de médicaments et les biomatériaux pour potentiellement proposer de nouveaux traitements aux patients », souligne le Dr Langer, qui détient plus de 1 360 brevets accordés et en attente dans le monde.
Bien que la neuréguline-1 et le VEGF aient déjà été testés dans des essais cliniques pour traiter les maladies cardiaques, le GW788388 n’a été évalué que sur des modèles animaux. L’équipe prévoit désormais de tester le patch sur d’autres modèles animaux dans l’espoir de progresser vers des essais cliniques chez l’humain. Ils explorent également la possibilité d’intégrer les microparticules dans des stents, qui pourraient être introduits dans les artères pour une administration programmée des médicaments, évitant ainsi une intervention chirurgicale à cœur ouvert.