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Des chercheurs ont mis au point un stent recouvert d’exosomes doté d’un déclencheur « intelligent », qui peut à la fois empêcher les vaisseaux sanguins rouverts de se rétrécir et administrer un traitement régénérateur dérivé de cellules souches aux tissus en manque de sang.

Un stent « intelligent » pour le cœur

L’angioplastie – une procédure qui permet d’ouvrir les artères obstruées – implique souvent la pose d’un stent métallique pour renforcer les parois artérielles et les empêcher de s’effondrer une fois l’obstruction éliminée. Cependant, la mise en place du stent provoque généralement une lésion de la paroi du vaisseau sanguin, ce qui incite les cellules musculaires lisses à proliférer et à migrer vers le site pour tenter de réparer cette lésion. Il en résulte un nouveau rétrécissement du vaisseau sanguin précédemment ouvert par l’angioplastie.
« La réponse inflammatoire provoquée par les stents peut réduire leur efficacité », explique Ke Cheng, auteur correspondant de cette étude. « Idéalement, si nous pouvions empêcher les cellules musculaires lisses de réagir de manière excessive et de proliférer, mais recruter des cellules endothéliales pour recouvrir le stent, cela atténuerait la réponse inflammatoire et le rétrécissement. »
Certains stents à élution médicamenteuse actuellement utilisés sont recouverts de médicaments qui découragent la prolifération cellulaire, mais ces médicaments anti-prolifératifs retardent également la couverture du stent par les cellules endothéliales – qui sont les cellules que les prestataires de soins de santé veulent recouvrir le stent.

Un revêtement composé d’exosomes 

Pour résoudre ce problème, Cheng et son équipe ont développé un revêtement composé d’exosomes dérivés de cellules souches mésenchymateuses. Les exosomes sont de minuscules sacs de taille nanométrique sécrétés par la plupart des types de cellules
« Pensez a ce stent comme à une fonction de libération intelligente pour les exosomes », dit Cheng. « Les lésions ischémiques et de reperfusion, qui se produisent lorsque le flux sanguin est diminué puis rétabli, créent beaucoup de ROS. Disons que le cœur est endommagé par l’ischémie. L’augmentation des ROS déclenchera la libération des exosomes sur le stent, et la thérapie régénérative se déplacera dans le vaisseau sanguin jusqu’au site de la blessure. »
L’équipe de recherche a effectué des tests in vitro pour garantir sa biocompatibilité et tester le mécanisme de libération. Ils ont constaté qu’en présence de ROS, les exosomes libéraient jusqu’à 60 % de leurs sécrétions dans les 48 heures suivant la blessure.
Dans un modèle de lésion ischémique chez le rat, les chercheurs ont comparé leur stent à élution d’exosomes (EES) à un stent métallique nu (BMS) et à un stent à élution de médicaments (DES). Ils ont constaté que, par rapport à l’endoprothèse métallique nue, leur endoprothèse était plus efficace pour réduire la sténose et favoriser la couverture endothéliale.
Alors que le DES a eu des performances similaires à celles de l’EES en matière de prévention de la resténose, l’EES a moins endommagé la paroi du vaisseau et a eu une meilleure couverture endothéliale dans l’ensemble. En outre, les exosomes libérés par les EES ont favorisé la régénération musculaire chez les rats souffrant d’ischémie des membres postérieurs. Les chercheurs prévoient de tester ce stent sur un modèle animal de grande taille en vue d’éventuels essais cliniques.

Il favorise la cicatrisation vasculaire

« Ce stent bioactif favorise la cicatrisation vasculaire et la réparation ischémique, et un patient n’aurait pas besoin de procédures supplémentaires pour que la thérapie régénérative se produise après la mise en place du stent », explique Cheng. « Ce stent est le support parfait pour les exosomes, et les exosomes rendent le stent plus sûr et plus puissant dans la réparation des tissus vasculaires du cœur. »
Cette recherche a été publiée dans Nature Biomedical Engineering.
Source : North Carolina State University
Crédit photo : StockPhotoSecrets