Les chercheurs utilisent un matériau naturel dérivé d’algues pour favoriser la croissance des cellules vasculaires, prévenir les caillots sanguins et améliorer les performances des greffes vasculaires synthétiques utilisées dans les pontages cardiaques.
La nouvelle approche, développée et testée à l’Université de Waterloo, est particulièrement importante dans les cas impliquant de petits vaisseaux sanguins artificiels – ceux de moins de six millimètres de diamètre – qui sont sujets aux caillots qui peuvent se transformer en blocages complets.
« Il existe un besoin crucial de développer des matériaux de greffe vasculaire synthétiques qui augmenteront le taux de fonctions à long terme », a déclaré le Dr Evelyn Yim, professeur de génie chimique et titulaire d’une chaire de recherche universitaire qui dirige le projet.
Les chercheurs ont ajouté un matériau appelé fucoïdane, fabriqué à partir d’algues, pour modifier les vaisseaux sanguins synthétiques. Le fucoïdane a une structure similaire à l’héparine, un médicament utilisé comme anticoagulant.
Lorsqu’il est appliqué avec une technique nanotechnologique connue sous le nom de micropatterning, le fucoïdane favorise la croissance des cellules vasculaires autour de la surface interne de la greffe, réduisant considérablement les risques de formation de caillots.
Pour les patients, les bénéfices potentiels incluent moins de complications, une meilleure qualité de vie et moins de risque de récidive de blocages nécessitant un traitement médicamenteux complémentaire ou une intervention chirurgicale.
« Une greffe vasculaire fonctionnelle, prête à l’emploi et de petit diamètre aidera à sauver des vies », a déclaré Yim, directeur du Regenerative Nanomedicine Lab à Waterloo. « Ce qui est important, c’est qu’ils dureront beaucoup plus longtemps et permettront au sang de circuler librement. »
La chirurgie de pontage est effectuée pour rétablir le flux sanguin vers les zones du cœur lorsque les vaisseaux sont bloqués. Les vaisseaux prélevés sur le patient sont l’étalon-or pour les greffes, mais une disponibilité limitée nécessite souvent l’utilisation de vaisseaux artificiels.
En plus de la chirurgie de pontage cardiaque, les greffes sont utilisées dans les procédures médicales pour traiter les maladies vasculaires et rétablir le flux sanguin vers les organes et tissus vitaux, y compris le cerveau et les jambes.
Lorsque le matériau de greffe synthétique ne permet pas aux cellules vasculaires de se développer à l’intérieur d’une artère ou d’un vaisseau, il y a un risque élevé de caillots, qui peuvent se transformer en blocages complets ou provoquer une inflammation qui limite le flux sanguin.
Yim a testé avec succès la nouvelle technique utilisant le fucoïdane et le micropatterning sur de petits animaux et prévoit de s’étendre aux tests sur les grands animaux avant de passer aux essais cliniques.
Plusieurs chercheurs du Département de génie chimique de Waterloo et du Département de génie biomédical de l’Université de la santé et des sciences de l’Oregon ont collaboré à ce projet.
Un article sur les travaux, Fucoidan et la modification de la topographie a amélioré l’endothélialisation in situ sur les greffes vasculaires synthétiques acellulaires, paraît dans la revue Matériaux bioactifs.
Plus d’information:
Yuan Yao et al, le fucoïdane et la modification de la topographie ont amélioré l’endothélialisation in situ sur les greffes vasculaires synthétiques acellulaires, Matériaux bioactifs (2022). DOI : 10.1016/j.bioactmat.2022.10.011