Un nouveau patch cardiaque imprimé en 3D à l’ETH Zurich

Une équipe de recherche interdisciplinaire dirigée par le professeur Robert Katzschmann (ETH Zurich) et le professeur Omer Dzemali (Hôpital universitaire de Zurich) a présenté une innovation prometteuse dans le domaine de la technologie médicale, connue sous le nom de « RCPatch ». Il s’agit d’un patch cardiaque imprimé en 3D qui s’intègre aux tissus et qui non seulement scelle les zones défectueuses de la cavité cardiaque, mais contribue également activement à leur régénération.

Dans la pratique médicale actuelle, les malformations cardiaques consécutives à une crise cardiaque sont traitées à l’aide de patchs en péricarde bovin (BPP). Bien que stables et faciles à implanter, ceux-ci sont biologiquement inactifs et restent en permanence dans le cœur en tant que corps étrangers. Ils comportent des risques tels que la calcification, la thrombose ou l’inflammation. L’équipe de recherche de l’ETH Zurich s’est donné pour objectif de développer un patch biologiquement actif qui s’intègre pleinement au tissu cardiaque.

La structure lattice du « patch » sous trois angles différents

Un patch composé de trois éléments

Le RCPatch est composé de trois éléments coordonnés : un filet d’étanchéité à mailles fines qui recouvre directement la lésion, une structure de soutien imprimée en 3D constituée d’un treillis en polymères biodégradables, et un hydrogel conçu pour favoriser la croissance tissulaire, qui est peuplé de cellules cardiaques vivantes. La structure lattice est produite par impression 3D et remplie d’hydrogel, qui est également appliqué sur le filet. Une fois le patch implanté dans le cœur, il fusionne avec les tissus environnants. La structure de soutien se dissout ensuite complètement au fil du temps, ne laissant aucun matériau étranger derrière elle.

Dans des études précliniques utilisant des modèles porcins, le RCPatch a réussi à colmater une anomalie induite artificiellement dans le ventricule gauche. La procédure d’implantation était simple et le patch a résisté à une pression artérielle élevée. De plus, il a empêché les saignements et contribué à la restauration de la fonction cardiaque, ce qui le rend beaucoup plus prometteur que les patchs en péricarde bovin (BPP) couramment utilisés aujourd’hui.

Perspectives prometteuses

Ces résultats prometteurs constituent une base solide pour la poursuite du développement en vue d’une application clinique chez l’homme. Les chercheurs ont pour objectif à long terme de créer un patch cardiaque implantable, renforcé mécaniquement et à base de tissus, pour le traitement des lésions myocardiques. Cependant, la réalisation de cet objectif nécessitera des évaluations approfondies. Selon les chercheurs, la prochaine étape consistera en des études à long terme sur des animaux afin d’analyser de manière approfondie la stabilité globale et la régénération du dispositif.

Schéma illustrant comment appliquer le patch

Grâce au RCPatch, la chirurgie cardiaque pourrait non seulement fermer mécaniquement les défauts, mais aussi favoriser la cicatrisation des tissus actifs. La combinaison de l’étanchéité, de la stabilité mécanique et de l’intégration biologique rend ce concept unique. Si ce nouveau dispositif s’avère efficace dans le cadre d’études supplémentaires, il constituerait une avancée majeure vers les thérapies régénératives pour les maladies cardiaques. Pour plus d’informations, cliquez ICI.

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*Crédits de toutes les photos : Soft Robotics Lab / ETH Zurich