Lors d'un infarctus, des millions de cellules cardiaques meurent, privées d'oxygène parce qu'une artère s'est brusquement bouchée. Selon l'atteinte, le cœur peut finir par s'épuiser : le muscle cardiaque ne peut alors plus assurer correctement son rôle de pompe, c'est l'insuffisance cardiaque.

Si elle est sévère, le seul remède est la greffe de cœur. Cette intervention lourde, et relativement rare compte tenu du manque de greffon, implique des traitements antirejet à vie. C'est pourquoi les chercheurs évaluent d'autres stratégies de prise en charge. Ils essaient notamment de remplacer les cellules cardiaques mortes par des cellules souches : des cellules indifférenciées capables de s'autorenouveler et de donner naissance à des cellules spécialisées, ici des cellules cardiaques.

Les cellules souches embryonnaires ont la particularité d'être faciles à manipuler, qu'il s'agisse de leur culture au laboratoire ou leur transformation en cellules cardiaques. Ces cellules, issues d'un embryon, sont capables de s'autorenouveler et de donner naissance à tous les types de cellules spécialisées (peau, muscle, cœur, etc.).

Avec ces cellules souches embryonnaires, le Pr Menasché en 2014 a réalisé une première mondiale au sein du service de chirurgie cardiovasculaire de l'Hôpital européen Georges-Pompidou (Paris). Elles ont d'abord été transformées en « jeunes » cellules cardiaques, purifiées et incorporées dans un patch selon une procédure mise au point par l'équipe Inserm du Pr Larghero de l'hôpital Saint-Louis (Paris). En octobre 2014, un tel patch a été greffé à une patiente de 68 ans atteinte d'insuffisance cardiaque sévère, à l'endroit précis où l'infarctus avait eu lieu. Un an plus tard, l'état de la patiente s'est considérablement amélioré. Quatre autres personnes devraient recevoir le même traitement, en 2016, dans le cadre d'un essai clinique. Toutefois, il existe un risque de rejet de la greffe de cellules souches embryonnaires car elles sont étrangères à l'organisme. Pour l'éviter, le patient doit prendre des traitements immunosuppresseurs (qui visent à réduire ou à supprimer la réaction immunitaire) très lourds.

Des équipes testent des greffes de cellules souches, prélevées chez le patient lui-même (greffes dites « autologues »), de sorte qu'il n'y ait aucun risque de rejet et pas de traitements immunosuppresseurs.

Pour régénérer le muscle cardiaque de patients atteints d'insuffisance cardiaque sévère, le Dr Roncalli et son équipe du CHU de Toulouse réalisent des injections locales de cellules souches mésenchymateuses, prélevées dans la propre moelle osseuse des patients. Ces cellules sont capables de se différencier en cellules osseuses, cartilagineuses ou adipeuses, et probablement de participer à la formation de nouveaux vaisseaux sanguins. Chez les 10 personnes déjà traitées, les symptômes se sont améliorés : on a constaté une meilleure expulsion du sang par le cœur. Une seconde phase d'essai clinique devrait bientôt être lancée par le Dr Roncalli, incluant 90 patients dans plusieurs hôpitaux en France.

En 2016, un protocole utilisant des cellules souches hématopoïétiques sera évalué chez une quarantaine de patients par l'entreprise française CellProthera. Les cellules souches hématopoïétiques sont présentes dans la moelle osseuse mais aussi dans le sang, et sont à l'origine de toutes les cellules sanguines (globules rouges, globules blancs, plaquettes). La start-up a mis au point une sorte d'automate-incubateur qui multiplie et purifie ces cellules souches, prélevées par une simple prise de sang chez le patient lui-même. Quelques semaines plus tard, elles sont réinjectées directement dans le cœur, via un cathéter passant par une artère. Ces cellules ont déjà fait l'objet d'une étude clinique préliminaire menée entre 2002 et 2005 sur sept patients, qui ont tous retrouvé « une fonction cardiaque quasi normale compatible avec une vie active » selon la start-up.

Durant certains essais cliniques, comme celui de l'équipe du Pr Menasché ou celui de CellProthera, un pontage est réalisé en même temps que la greffe de cellules souches. Le pontage permet de rétablir une bonne circulation sanguine grâce à une dérivation, et la greffe de cellules souches est réalisée dans l'espoir de réparer le muscle cardiaque. À l'heure actuelle, il est difficile d'évaluer la part respective de ces deux interventions dans la réparation du muscle cardiaque. Les cellules souches sont-elles directement impliquées dans la réparation du muscle cardiaque ? Pas si sûr. « Il semble que les bénéfices des cellules sont principalement liés aux substances qu'elles sécrètent. L'administration directe de ces substances, sans passer par une greffe de cellules, est donc une piste à explorer », selon le Pr Menasché.

Réalisé avec le Pr Philippe Menasché, service de chirurgie cardiovasculaire de l'Hôpital européen Georges-Pompidou (AP-HP, Paris).