L’équipe de rêve canadienne construit le cœur de l’avenir
Fonds Nouvelles frontières en recherche | Date de publication :
Photo : L’équipe StRIDe de l’UHN
Lorsque Michael Laflamme (biographie en anglais) entre dans son laboratoire de recherche de Toronto et regarde une boîte de Petri contenant de minuscules cellules de muscles cardiaques qui battent, créées à partir de cellules souches, il entrevoit un monde où ces cellules forment le « cœur de l’avenir ».
« C’est quelque chose qui frappe l’imagination. Les cellules font quelque chose que l'on peut voir à l’œil nu. C’est viscéral. », déclare M. Laflamme, chercheur principal au McEwen Stem Cell Institute de la University Health Network (UHN), titulaire de la chaire Robert McEwen en médecine régénérative cardiovasculaire, titulaire de la chaire de recherche du Canada en médecine régénérative cardiovasculaire et professeur au Département de médecine de laboratoire et de pathobiologie de la University of Toronto."
Au Canada, les maladies cardiaques sont la deuxième cause de décès, après le cancer. Chaque année, environ 70 000 Canadiennes et Canadiens sont victimes d’une crise cardiaque. La durée médiane de survie après une insuffisance cardiaque est d’un peu plus de deux ans.
Tout le monde est uni par l’objectif d'essayer de développer ces thérapies régénératives.
Les traitements existants ne peuvent qu’atténuer les symptômes ou ralentir la maladie cardiaque; ils ne peuvent pas réparer le cœur.
M. Laflamme est le chercheur principal d’un projet visant à développer de nouvelles thérapies régénératives pour remplacer le tissu cardiaque endommagé par un nouveau muscle cardiaque fabriqué à l’aide de cellules souches pluripotentes. Les scientifiques sont enthousiasmés par les cellules souches pluripotentes, car elles peuvent s’auto-renouveler et se transformer en n’importe quel type de cellule dans l’organisme. Cela signifie qu’elles peuvent potentiellement produire n’importe quelle cellule ou n’importe quel tissu dont le corps a besoin pour se réparer.
L’équipe dirigée par M. Laflamme est composée d’expertes et experts issus de dix instituts de recherche de quatre pays, représentant six disciplines différentes. Leurs travaux sont soutenus par le fonds Nouvelles frontières en recherche du gouvernement canadien et constituent l’un des six projets qui recevront une subvention de près de 24 millions de dollars dans le cadre du volet Transformation en 2022.
Voici quelques-uns des membres de l'équipe de recherche, dont (de gauche à droite) Sara Vasconcelos, Stephanie Protze et le chercheur principal Michael Laflamme.
Photo : L’équipe StRIDe de l'UHN
« Nous avons constitué une équipe de rêve pour mener à bien ce projet. C’est la seule façon de réussir. Tout le monde est uni par l’objectif d'essayer de développer ces thérapies régénératives. Nous avons des gens comme moi qui sont des biologistes des cellules souches, nous avons des ingénieures et ingénieurs, des gens qui ont une expertise dans la fabrication, des mathématiciennes et mathématiciens pour que nous puissions faire de la modélisation informatique de toutes sortes de tissus que nous créons et comment le corps pourrait y répondre, des éthiciennes et éthiciens, ainsi que des économistes de la santé. » , explique M. Laflamme.
Le projet comporte trois volets différents mais complémentaires. Le premier consiste à créer tous les types de cellules authentiques que l’on trouve dans le cœur et à chercher des moyens de les générer à partir de cellules souches dans les quantités nécessaires pour les appliquer dans les thérapies. Le deuxième consiste à créer des cellules de muscle cardiaque « meilleures que la nature », c’est-à-dire plus aptes à se guérir elles-mêmes que les cellules cardiaques humaines d’origine. Le troisième objectif est d’appliquer l’expertise de l’équipe en génie tissulaire pour construire un cœur humain à l’échelle néonatale, en utilisant différents types de cellules fabriquées à partir de cellules souches.
Le troisième objectif est le plus ambitieux, selon la chercheure principale Sara Vasconcelos (biographie en anglais), scientifique principale à l’Institut de recherche de l’hôpital général de Toronto, nommée conjointement avec l’Institut de génie biomédicale de la University of Toronto. Elle est experte dans l’utilisation et le développement d’approches de génie tissulaire pour résoudre les problèmes cardiovasculaires. Elle est très enthousiaste à l’idée d’utiliser la technologie de la bio-impression 3D pour créer des tissus permettant de fabriquer des cavités cardiaques humaines de la taille de celles d’un nouveau-né.
« Je pense que nous sommes arrivés à un tournant dans la médecine régénérative, où nous avons vraiment la possibilité d’apporter des contributions importantes. Et c’est vraiment l’objectif de cette subvention : réunir l’expertise de tous ces différents domaines pour vraiment faire avancer les choses », déclare Mme Vasconcelos.
L’un de ces experts est Adam Feinberg (biographie en anglais), scientifique de la Carnegie Mellon University et autre chercheur principal du projet. S’appuyant sur les travaux novateurs du chercheure en matière de bio-impression 3D du cœur humain, les chercheures et chercheurs chercheront à en augmenter la taille.
« La raison pour laquelle nous nous sommes fixé comme objectif de fabriquer un produit de taille néonatale humaine est que l’une des applications de cette technologie que nous pouvons envisager à terme concerne les enfants nés avec une cardiopathie congénitale grave et parfois inopérable. Nous avons impliqué des chirurgiennes et chirurgiens cardiothoraciques pédiatriques de l’hôpital SickKids, ici à Toronto, et cela a vraiment éveillé leur imagination sur la façon dont cette technologie pourrait être utile à l’avenir », explique M. Laflamme.
Beaucoup de gens ne savent pas que c’est au Canada, ici à Toronto, que les cellules souches ont été découvertes.
Environ 1 enfant canadien sur 80-100 naît avec une cardiopathie congénitale (site Web en anglais). Environ 90 p. 100 de ces enfants survivent jusqu’à l'âge adulte.
Le programme met l’accent sur la préparation de la recherche en vue d’un essai clinique. Pour ce faire, des expertes et experts comme Terrence Yao (biographie en anglais), chirurgien cardiaque à l'hôpital général de Toronto, qui a dirigé d’anciens essais cliniques, y compris des essais cliniques liés à la biologie des cellules souches cardiaques, supervisent attentivement la collecte des données dès le début.
« Nous pensons disposer de certains avantages stratégiques, notamment en raison de notre grande expérience dans le domaine des cellules souches au Canada. Beaucoup de gens ne savent pas que c’est au Canada, ici à Toronto, que les cellules souches ont été découvertes », explique M. Laflamme.
Travailler au-delà des frontières et des disciplines ne va pas sans difficultés, reconnaît M. Laflamme.
« Mais tout le monde est très enthousiaste à l’idée de se réunir, de retrousser ses manches et de se mettre au travail », ajoute-t-il.
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