Le rythme cardiaque est sous le contrôle dune structure particulière : le nœud sinusal. Ce dernier est constitué d'un ensemble de cellules ayant pour propriété de générer spontanément des impulsions électriques régulières. Ces impulsions sont ensuite transmises aux différentes structures musculaires cardiaques afin de contrôler leurs contractions. En tant que centre régulateur du rythme cardiaque, l'intégrité du nœud sinusal est indispensable.

Des dysfonctions de cet ensemble de cellules sont à l'origine d’arythmies potentiellement graves : on estime que près de la moitié des patients atteints de ces troubles devront se faire poser un pacemaker afin de remplacer le rôle du nœud sinusal dans la régulation du rythme cardiaque.

Le projet du Dr Anne Fernandez et de son équipe est de supplanter les cellules du nœud sinusal non fonctionnelles par des cellules saines. Pour ce faire, les scientifiques ont isolé chez la souris des cellules particulières, les cellules souches du tissu musculaire adulte. Encore immatures, ces dernières ont la capacité de se multiplier et de se différencier en plusieurs types cellulaires spécialisés. « Nous avons montré que le muscle adulte contient une population de cellules souches capables de se transformer in vitro en cellules cardiaques présentant des battements automatiques » explique la scientifique.

« Grâce à l'aide de la Fondation pour la Recherche Médicale, nous avons pu continuer la caractérisation de ces cellules souches et de leur potentiel de différenciation en cellules cardiaques » poursuit-elle.

Le Dr Anne Fernandez et son équipe ont ainsi étudié ces cellules en culture. Leur analyse a montré qu’elles étaient capables de se différencier en cellules présentant des battements automatiques et soutenus pendant plus de 12 semaines. « Elles possèdent toutes les caractéristiques des cellules spécialisées dans la conduction électrique cardiaque : les cellules pacemakers du nœud sinusal » précise la chercheuse.

Les scientifiques ont poursuivi leurs études chez le rat, animal ayant de nombreuses similitudes avec l'humain dans ce domaine. Chez ce modèle, ils ont également réussi à isoler un ensemble de cellules souches au sein du muscle ayant la possibilité de se différencier en cellules cardiaques pulsatiles.

En parallèle, Anne Fernandez et son équipe ont testé la transplantation de cellules souches non différenciées au sein d'un modèle de souris présentant des troubles de la conduction cardiaque. Les scientifiques ont pu observer que ces cellules étaient capables de se greffer au niveau du nœud sinusal et se différencier en cellules cardiaques pulsatiles. De plus, ils ont constaté une amélioration significative des troubles du rythme cardiaque chez ces souris dans les 20 à 30 jours suivant l'injection des cellules souches, et ce pendant plusieurs mois.

« Ces résultats montrent le potentiel réparateur extrêmement prometteur de ces cellules pour leur utilisation en thérapie des dysfonctionnements du rythme cardiaque » conclut la chercheuse.