Une étude examine la régénération des cellules cardiaques à la recherche de nouveaux traitements

Lorsqu'un patient souffre d'insuffisance cardiaque, l'une des principales causes de décès dans le monde, il commence à perdre des cellules cardiaques saines et fonctionnelles. L’insuffisance cardiaque transforme ces cellules autrefois flexibles en cellules fibreuses qui ne sont plus capables de se contracter et de se détendre. Ce durcissement des cellules cardiaques altère leur capacité à transporter efficacement le sang vers le reste des organes du corps humain. Puisque les gens ne peuvent pas régénérer ces cellules cardiaques, le patient est confronté à un long chemin vers la guérison, y compris un traitement préventif ou symptomatique.

Cependant, certains mammifères sont capables de régénérer les cellules cardiaques, même si cela se produit généralement immédiatement après la naissance. Sur cette base, Mahmoud Salama Ahmed, Ph.D., et une équipe internationale de chercheurs ont réalisé une étude visant à identifier de nouveaux agents thérapeutiques ou des schémas thérapeutiques existants précédemment approuvés par la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis pour la régénération des cellules cardiaques.

Leur étude, « Identification des médicaments approuvés par la FDA qui induisent une régénération cardiaque chez les mammifères », a été publiée dans Nature Cardiovascular Research.

"Cette étude vise la thérapie régénérative et non le traitement symptomatique", a ajouté Ahmed.

Ahmed, professeur de sciences pharmaceutiques à la Jerry H. Hodge School of Pharmacy de la Texas Tech University, a travaillé sur cette étude au Southwestern Medical Center de l'Université du Texas. Il a déclaré que l'étude actuelle s'appuie sur les résultats d'une étude réalisée en 2020 par le laboratoire de Hesham Sadek, MD, au UT Southwestern Medical Center.

Dans cette étude, les chercheurs ont démontré que les souris pouvaient effectivement régénérer les cellules cardiaques lorsque deux facteurs de transcription étaient génétiquement supprimés : Meis1 et Hoxb13. Forts de ces informations, Ahmed et ses co-auteurs ont commencé leur dernière étude en 2018 au Southwestern Medical Center de l’Université du Texas. Ils ont commencé par cibler les facteurs de transcription (Meis1 et Hoxb13) à l'aide de la paromomycine et de la néomycine, deux antibiotiques aminosides.

"Nous avons développé des inhibiteurs pour désactiver la transcription interne et restaurer la capacité de régénération des cellules cardiaques", a ajouté Ahmed.

Ahmed a déclaré que les structures de la paromomycine et de la néomycine indiquaient leur potentiel à se lier au facteur de transcription Meis1 et à l'inhiber. Pour comprendre comment cette liaison pourrait se produire, l'équipe a d'abord dû découvrir les mécanismes moléculaires de la paromomycine et de la néomycine et comment elles se lient aux gènes Meis1 et Hoxb13.

"Nous avons commencé à tester cela sur des souris souffrant d'un infarctus du myocarde ou d'ischémie", a expliqué Ahmed. "Nous avons constaté que les deux médicaments (paromomycine et néomycine) agissent en synergie pour augmenter la fraction d'éjection (le pourcentage de sang quittant le cœur à chaque contraction), de sorte que la contractilité des ventricules (cavités cardiaques) soit considérablement améliorée. Cela a augmenté le débit cardiaque et réduit la cicatrice fibreuse qui s'est formée dans le cœur."

L'équipe a collaboré avec des scientifiques de l'Université d'Alabama à Birmingham pour administrer de la paromomycine et de la néomycine à des porcs souffrant d'un infarctus du myocarde. Ils ont découvert que les porcs souffrant d'infarctus du myocarde présentaient une meilleure contractilité, une meilleure fraction d'éjection et une amélioration globale du débit cardiaque lorsqu'ils recevaient de la paromomycine et de la néomycine.

Dans ses recherches futures, Ahmed souhaite combiner les profils de liaison de la paromomycine et de la néomycine en une seule molécule plutôt que deux. Si cela réussit, il a déclaré que la nouvelle molécule pourrait éviter tout effet indésirable ou potentiellement indésirable associé à la résistance aux antibiotiques.

"Nous voulons créer de nouvelles petites molécules synthétisées qui ciblent Meis1 et Hoxb13", a déclaré Ahmed. "Nous souhaitons poursuivre l'étude chez le porc en relation avec les études toxicologiques. À l'avenir, nous espérons que cela constituera une introduction aux essais cliniques chez l'homme.

"La bonne nouvelle est que nous utilisons plusieurs médicaments approuvés par la FDA avec des profils de sécurité établis et des effets secondaires bien connus, ce qui nous permet de contourner certaines étapes d'approbation d'un nouveau médicament expérimental. C'est la beauté de la réutilisation d'un médicament : nous pouvons arriver à la clinique plus tôt afin que nous puissions commencer à sauver des vies. "