Protection pour les stimulateurs cardiaques

Une gaine de protection spéciale en cellulose développée par des scientifiques de l'ETH réduit considérablement la formation de tissu conjonctif autour d'un stimulateur cardiaque implanté, comme l'expliquent des scientifiques dans le dernier numéro de la revue spécialisée page externeBiomaterials rapportent . Les opérations chez les patients porteurs d'un stimulateur cardiaque devraient s'en trouver considérablement simplifiées.

"Un jour ou l'autre, tous les stimulateurs cardiaques doivent être remplacés. Cela nécessite une intervention chirurgicale, typiquement après environ cinq ans, lorsque la durée de vie de la pile arrive à son terme", explique Aldo Ferrari, Senior Scientist aussi bien dans le groupe du professeur de l'ETH Dimos Poulikakos qu'à l'Empa. "Si trop de tissu conjonctif s'est formé autour du stimulateur cardiaque entre-temps, cela complique l'intervention. Non seulement cela prolonge l'opération, mais cela entra?ne également un risque accru de complications telles que des infections.

Moins de tissu conjonctif gr?ce à la microstructure

Ces dernières années, Ferrari a donc développé avec ses collègues de l'ETH Zurich une membrane à la structure de surface spéciale, sur laquelle se forme moins de tissu conjonctif que sur la surface métallique lisse des stimulateurs cardiaques. Cette membrane est désormais brevetée et Ferrari s'emploie à la commercialiser et à l'utiliser sur des patients en collaboration avec des collègues du centre de recherche Wyss Zurich, de l'Université de Zurich et du Centre cardiaque allemand de Berlin.

Comme étape intermédiaire sur cette voie, le consortium de chercheurs a maintenant testé la membrane sur des porcs. Pour ce faire, les scientifiques ont implanté deux stimulateurs cardiaques à plusieurs porcs, dont l'un a été enveloppé dans la membrane de cellulose.

Après la durée de l'essai d'un an, les chercheurs peuvent faire état de résultats positifs : Le corps des porcs tolère la membrane et ne la rejette pas. "C'est un résultat important, car cette tolérance est une condition centrale pour les matériaux d'implant", commente Ferrari. Il est tout aussi important que la membrane remplisse sa fonction : Le tissu conjonctif qui s'est formé autour d'elle n'était en moyenne qu'un tiers plus épais que celui des stimulateurs cardiaques non enveloppés.

?tudes cliniques demandées

Les scientifiques expliquent cette réduction d'une part par le matériau lui-même, la cellulose, qui a une structure fibreuse. "La première étape de la formation du tissu conjonctif est le dép?t de protéines à sa surface. Les protéines se déposent moins bien sur la surface fibreuse de la membrane", explique Francesco Robotti, premier auteur de l'étude et chercheur dans le groupe du professeur Poulikakos de l'ETH. En outre, lors de la fabrication de la membrane, les chercheurs ont gravé à la surface des orientations en nid d'abeille d'un diamètre de dix micromètres. "Ces orientations rendent difficile l'installation de cellules formant du tissu conjonctif - la deuxième étape de la formation du tissu conjonctif".

Le matériau s'étant révélé efficace dans l'expérimentation animale, les scientifiques prévoient maintenant, en collaboration avec le spin-off Hylomorph de l'ETH, qui sera responsable de la commercialisation de la membrane, de demander l'autorisation de mener des études cliniques chez l'homme. Les essais devraient débuter l'année prochaine dans trois grands centres cardiaques en Allemagne.

Ce travail a été réalisé dans le cadre du projet phare Zurich Heart de Hochschulmedizin Zurich ainsi que du projet "ETH+" ETHeart.