Des mitochondries de cellules souches encapsulées dans de minuscules capsules d'hydrogel réparent les lésions causées par une crise cardiaque

Les crises cardiaques endommagent les centrales énergétiques cellulaires appelées mitochondries, entraînant un épuisement de l'énergie et la mort des cellules du muscle cardiaque. Bien que la transplantation de mitochondries saines soit prometteuse, les méthodes actuelles se heurtent à des obstacles majeurs : les mitochondries se dégradent rapidement en dehors des cellules, présentent de faibles taux d'absorption cellulaire et proviennent de sources cellulaires limitées.

Des chercheurs de l'Université de technologie de Chine du Sud ont mis au point une solution innovante utilisant des microcapsules d'hydrogel (Mito@Microgels) pour délivrer des mitochondries issues de cellules souches adipeuses. Ces capsules d'un micromètre protègent les mitochondries contre les dommages tout en améliorant leur absorption cellulaire grâce à une modification de surface à la phosphatidylsérine — un signal naturel de type « mange-moi » que les cellules reconnaissent.

L'équipe a testé son système dans des modèles de crise cardiaque chez le rat. Les Mito@Microgels ont réussi à délivrer des mitochondries intactes et fonctionnelles aux cellules cardiaques endommagées, restaurant la production d'énergie cellulaire et réduisant le stress oxydatif. Le traitement a également diminué les réponses inflammatoires dans les cellules immunitaires appelées macrophages.

Plus important encore, les rats ayant reçu les Mito@Microgels ont présenté une fonction cardiaque significativement améliorée, un amincissement de la paroi cardiaque prévenu et une survie accrue des cellules du muscle cardiaque par rapport aux témoins. Les capsules à base de gélatine se dégradent naturellement sous l'action d'enzymes dont les niveaux s'élèvent après une crise cardiaque, libérant leur contenu mitochondrial précisément là où c'est nécessaire.

Cette approche surmonte les limites précédentes en utilisant des cellules souches facilement disponibles comme sources de mitochondries et en protégeant ces organites durant le transport. La technologie pourrait potentiellement traiter d'autres maladies impliquant un dysfonctionnement mitochondrial, notamment les maladies neurodégénératives et les maladies métaboliques. Des essais chez l'humain sont toutefois nécessaires pour confirmer l'innocuité et l'efficacité de ce traitement.