Le cœur humain est un organe complexe composé de plusieurs chambres, valves et tissus, ce qui en fait l’un des organes les plus difficiles à modéliser – jusqu’à présent.

Les scientifiques ont utilisé des cellules souches pour cultiver les premiers «mini-cœurs» humains avec une chambre de battement qui imite l’organe d’un embryon de 25 jours.

Surnommé «cardioïde», le cœur miniature a la taille d’une graine de sésame et possède une chambre creuse qui bat 60 à 100 fois par minute – au même rythme qu’un embryon à ce stade de développement.

L’équipe espère analyser les cardioïdes pour découvrir comment le cœur se développe dans l’utérus et d’autres mystérieux scientifiques comme pourquoi le cœur des bébés ne cicatrise pas après une crise cardiaque.

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La dernière percée découle de travaux antérieurs en 2020, qui ont développé un mini audition humaine fonctionnelle dans un laboratoire utilisant des cellules cardiaques de souris.

Ce modèle, cependant, ressemblait à un bloc de cellules dans une boîte de Pétri, plutôt qu’à un cœur approprié, a déclaré Aitor Aguirre, biologiste des cellules souches à l’Université de l’État du Michigan. Magazine scientifique.

«Un organoïde doit récapituler la fonction de l’organe», dit-il. Avec un cœur, «vous vous attendriez à des cavités et à des pompages, car c’est ce que fait le cœur».

Le dernier cardioïde a été conçu en utilisant des cellules auto-organisées, qui se trouvent dans un embryon.

Au lieu d’utiliser des cellules de souris, l’équipe a programmé des cellules souches pluripotentes humaines qui ont la capacité de s’auto-renouveler en se divisant et en constituant une partie d’un embryon.

Ces cellules souches peuvent également se transformer en différents types de tissus, ce qui a permis aux chercheurs de développer les trois couches tissulaires présentes dans les parois d’une cavité cardiaque.

Les cellules souches pluripotentes ont ensuite été placées dans des concentrations de nutriments pour activer la croissance cellulaire.

Et en une semaine seulement, les cellules se sont organisées en une structure similaire à celle d’un embryon de 25 jours avec une seule chambre.

Le cardioïde complet mesure environ deux millimètres de diamètre et comprend des cellules typiquement observées à ce stade de développement: cardiomyocytes, cellules épithéliales, fibroblastes et épicarde.

Les mini-cœurs, jusqu’à présent, ont survécu plus de trois mois dans une boîte de Pétri.

L’auteur principal Sasha Mendjan, biologiste des cellules souches à l’Institut de biotechnologie moléculaire de l’Académie autrichienne des sciences, prévoit d’utiliser les cardioïdes pour en savoir plus sur la façon dont les problèmes cardiaques se développent chez les bébés tels que les malformations cardiaques congénitales et la mort des cellules cardiaques après une crise cardiaque.

La prochaine étape, selon Aguirre, consiste à faire pomper le sang des mini-cœurs en le reliant aux réseaux vasculaires.