Un nouveau médicament limite les dommages causés au muscle cardiaque par une crise cardiaque
Un médicament expérimental s'est révélé très prometteur pour limiter les dommages qu'une crise cardiaque peut infliger au cœur. Il cible une protéine qui joue un rôle central dans la mort des cellules du muscle cardiaque.
Des tests sur des souris ont révélé que le médicament pouvait réduire considérablement les lésions cardiaques causées par une crise cardiaque.
Le médicament à petite molécule bloque la protéine MAP4K4, qui relaie les signaux de stress oxydatif qui causent la mort des cellules du muscle cardiaque et endommagent les tissus.
«Il n'y a pas de thérapies existantes», déclare le Dr Michael D. Schneider, chercheur principal, de l'Imperial College de Londres au Royaume-Uni, «qui abordent directement le problème de la mort des cellules musculaires, et ce serait une révolution dans le traitement des crises cardiaques . »
Schneider et l'équipe rapportent leurs conclusions dans un article qui paraît maintenant dans la revue Cellule souche cellulaire.
Là, ils décrivent également comment ils ont fait pousser du tissu cardiaque à partir de cellules souches humaines et ont développé un moyen de modéliser une «crise cardiaque dans un plat» pour tester le médicament.
Crise cardiaque et insuffisance cardiaque
La crise cardiaque est le nom commun de l'infarctus du myocarde, ce qui signifie la mort du tissu musculaire cardiaque en raison d'un manque d'oxygène et de nutriments. Cela se produit lorsqu'un caillot obstrue l'une des artères qui amènent le sang riche en nutriments et en oxygène vers le cœur.
Lorsqu'elles ne reçoivent pas suffisamment d'oxygène et de nutriments, les cellules cardiaques deviennent stressées, génèrent des signaux de stress et finissent par mourir.
La perte de cellules endommage le muscle cardiaque, ce qui fait que le cœur pompe moins efficacement. Cela conduit à une insuffisance cardiaque, qui est une condition dans laquelle le cœur ne peut pas pomper suffisamment de sang pour répondre aux besoins du corps.
Selon les Centers for Disease Control and Prevention (CDC), environ 5,7 millions d'adultes aux États-Unis souffrent d'insuffisance cardiaque.
Les personnes souffrant d'insuffisance cardiaque ont du mal avec les activités quotidiennes et s'essoufflent facilement. Ils se sentent faibles et fatigués presque tout le temps et ont du mal à respirer lorsqu'ils se couchent. D'autres symptômes comprennent une prise de poids et un gonflement des pieds, des chevilles, des jambes et de l'estomac.
Grâce à des traitements tels que les médicaments qui dissolvent les caillots sanguins et les stents qui maintiennent les artères ouvertes, un nombre croissant de personnes survivent à des crises cardiaques. Cela signifie que le nombre de personnes atteintes d'insuffisance cardiaque augmente également.
Réduire la mort cellulaire due au stress oxydatif
Le stress indique qu'une crise cardiaque induit dans le muscle cardiaque se produit également après la restauration du flux sanguin.
Ainsi, s'il est crucial de rétablir la circulation sanguine après une crise cardiaque, il est également nécessaire d'ajouter des traitements qui limitent cette «lésion de reperfusion». Les scientifiques recherchent de tels traitements depuis un certain temps.
Le Dr Schneider et son équipe sont les premiers à découvrir le rôle de MAP4K4 dans le processus par lequel une crise cardiaque, en induisant un stress oxydatif, tue les cellules du muscle cardiaque.
Dans leur enquête, ils ont révélé que MAP4K4 est actif dans les tissus cardiaques des personnes souffrant d'insuffisance cardiaque, ainsi que chez les souris, à la suite d'une crise cardiaque.
Ils ont ensuite mis au point un certain nombre de bloqueurs de petites molécules «hautement sélectifs» de MAP4K4 et ont démontré que leur utilisation pouvait protéger efficacement les cellules musculaires cardiaques humaines contre des «blessures expérimentales mortelles».
Ils ont utilisé des produits chimiques pour induire un stress oxydatif dans les cellules cardiaques et le tissu musculaire cardiaque humain qu'ils avaient cultivé à partir de cellules souches pluripotentes induites par l'homme.
L'équipe a observé comment le stress oxydatif activait MAP4K4 et comment l'augmentation des niveaux de protéine rendait également les cellules du muscle cardiaque plus sensibles à celle-ci. Le blocage de la protéine, d'autre part, a protégé les cellules de la mort induite par le stress.
Premier à tester le médicament sur des cellules humaines
À la suite des expériences sur les cellules, les scientifiques ont sélectionné une petite molécule candidate et l'ont poussée «dans d'autres études de validation de principe chez la souris».
L'équipe a constaté que l'administration du médicament aux souris 1 heure après la restauration du flux sanguin vers le cœur réduisait les lésions de reperfusion «de plus de 50%».
Les chercheurs espèrent que leurs découvertes conduiront à une injection que les médecins pourront administrer aux personnes sur le point de subir une angioplastie par ballonnet pour ouvrir une artère bloquée suite à une crise cardiaque.
Une autre possibilité est qu'un tel médicament pourrait également aider à limiter les lésions du muscle cardiaque dues aux crises cardiaques dans les régions sans accès rapide aux traitements qui rétablissent la circulation sanguine.
L'équipe estime que, parce qu'ils ont testé le médicament dans un modèle qu'ils ont développé à l'aide de cellules souches humaines, il devrait avoir de bonnes chances de réussir dans les essais cliniques humains.
«L'une des raisons pour lesquelles de nombreux médicaments pour le cœur ont échoué dans les essais cliniques peut être qu'ils n'ont pas été testés sur des cellules humaines avant la clinique. L'utilisation à la fois de cellules humaines et d'animaux nous permet d'être plus confiants quant aux molécules que nous faisons progresser.
Dr Michael D. Schneider
