[Concours de création de jeunes stars de la vulgarisation scientifique chinoise 2023] Nouveau cœur · Confiance

Les œuvres gagnantes du « Concours de création d'étoiles de vulgarisation scientifique en Chine » 2023 sont : Xiang Xin, Lin Yuhan, Guan Xin, Chen Yijia, Long Huan, Zeng Yongwei, Zhang Caini.

Lorsque les patients doivent subir une transplantation cardiaque, leur fonction cardiaque est souvent très mauvaise et, la plupart du temps, il y a un problème avec le myocarde du patient lui-même. Le cœur est comme le moteur du corps humain. Lorsque le moteur présente des problèmes mineurs, nous pouvons le maintenir en état de marche en utilisant de l'huile moteur ou en effectuant des réparations mineures. Cependant, lorsque le moteur est gravement endommagé et ne peut pas être réparé et peut caler à tout moment, nous ne pouvons que remplacer le moteur. Il en va de même pour la transplantation cardiaque. Lorsque la maladie cardiaque est si grave qu’elle ne peut être traitée par des médicaments ou une chirurgie générale, la seule solution est une transplantation cardiaque.

Les premières descriptions de transplantation d’organes remontent aux mythes de la Grèce antique, de Rome, de la Chine et de l’Inde, qui incluent des transplantations d’os, de peau, de dents, de membres et de cœur. Depuis le XVIe siècle, de nombreux experts médicaux de différents pays et domaines tentent de réaliser des opérations de transplantation d’organes. Ce sont les expériences de ces prédécesseurs qui ont permis au chirurgien cardiaque sud-africain Barnard de réaliser avec succès la première opération de transplantation cardiaque de l'histoire de l'humanité en 1967. Bien que le patient n'ait survécu que 18 jours après l'opération, cela a ouvert la porte à la transplantation cardiaque pour l'humanité. Selon les statistiques, près de 6 000 opérations de transplantation cardiaque sont réalisées chaque année dans le monde. En 2019, 658 transplantations cardiaques ont été réalisées dans mon pays. Le taux de réussite des opérations de transplantation cardiaque dans mon pays dépasse 95 %, et le taux de survie à l’hôpital dépasse 90 %. La transplantation cardiaque dans mon pays a fait de grands progrès tant en quantité qu’en qualité.

Le cœur d'un point de vue médical. Image provenant d'Internet

Le sentiment le plus évident ressenti par les patients après une transplantation cardiaque est une amélioration marquée des symptômes et une amélioration substantielle de la qualité de vie. Cependant, comme les médicaments anti-rejet suppriment inévitablement le système immunitaire du patient, les patients doivent maintenir une hygiène aussi stricte que possible dans leur vie quotidienne après la chirurgie, se laver les mains fréquemment et se désinfecter plus souvent pour minimiser le risque d'infection. De plus, après l'opération, vous devez maintenir un mode de vie sain, contrôler la tension artérielle, la glycémie et les lipides sanguins, maintenir un horaire de travail et de repos régulier, avoir une alimentation raisonnable, prendre vos médicaments à temps et réduire autant que possible la charge sur le cœur.

Bien sûr, il existe actuellement des difficultés inévitables en matière de transplantation cardiaque. Bien que le nombre de dons d'organes après le décès de citoyens chinois ait augmenté d'année en année et se classe actuellement au premier rang en Asie et au deuxième rang mondial, l'écart dans la source des donneurs de cœur est toujours énorme et l'offre de donneurs de cœur dépasse la demande. C’est également l’un des problèmes auxquels est actuellement confrontée la transplantation cardiaque. De plus, la réaction de rejet du corps est inévitable après une transplantation cardiaque. Après tout, ce n’est pas un cœur natif et il ne peut pas s’adapter au corps comme le cœur d’origine. Les réactions de rejet se produiront dans une plus ou moins grande mesure. Si la réaction de rejet est grave, l’inflammation endommagera d’autres organes et le patient devra prendre des médicaments anti-rejet pendant une longue période. Les coûts ultérieurs peuvent également être inabordables pour certaines familles.

Maintenant que nous savons ce qu’est la transplantation cardiaque, il n’est pas difficile de comprendre la xénotransplantation. Cette méthode consiste à transplanter le cœur d’une espèce dans une autre espèce. Par rapport à la transplantation homologue, la xénotransplantation semble résoudre le problème de la pénurie d'organes pour la transplantation, mais il existe de plus grandes différences entre les différentes espèces et la réaction de rejet est également plus forte. Le choix de la source du greffon est donc crucial.

Les premiers animaux qui nous viennent à l’esprit sont nos plus proches parents primates : les chimpanzés, les singes, etc. Cependant, les primates ne sont pas devenus le meilleur choix pour la xénotransplantation en raison de leur petit nombre, de la difficulté de reproduction, des prix élevés, de la petite taille des organes et des controverses éthiques potentielles. Comme nous ne pouvons pas compter sur le « Grand Frère », nous devons sacrifier notre « Deuxième Frère » Zhu Bajie. Bien que les porcs et les humains soient très différents, la structure et la taille du cœur d’un porc sont à peu près similaires à celles des humains. La distance évolutive entre les porcs et les humains est idéale, et il est peu probable que les virus présents dans les tissus porcins provoquent une infection humaine. De plus, les porcs sont faciles à élever et à reproduire à grande échelle. Divers facteurs ont conduit les scientifiques à avoir un penchant particulier pour les porcs. Jusqu’à présent, il existe un consensus international selon lequel les porcs constituent le meilleur choix pour la xénotransplantation.

Le 7 janvier 2022, David Bennett, un patient de 57 ans atteint d’une maladie cardiaque avancée, a reçu une greffe de cœur de porc. Il a également été le premier patient de l’histoire à recevoir une greffe de cœur de porc. Ce cochon donneur n’est pas simple du tout. Il y a 10 modifications génétiques dans son génome. De plus, l’équipe de traitement a également utilisé un nouveau médicament expérimental anti-rejet. Malheureusement, cette opération révolutionnaire a pris fin temporairement deux mois plus tard avec la mort de Bennett.

Depuis que l’idée d’utiliser la xénotransplantation est née, les scientifiques sont confrontés à deux difficultés : Comment surmonter la réaction de rejet ? Comment conserver les organes à une taille adaptée aux humains ? Avec le développement de la science et de la technologie, les scientifiques ont trouvé des réponses en utilisant la technologie d'édition génétique : ils ont éliminé trois gènes de porc qui provoqueraient rapidement le rejet d'organes et un gène qui régule la croissance, et ont ajouté six gènes du génome humain pour améliorer la tolérance du cœur de porc au système immunitaire humain.

L’édition génétique est un « couteau tranchant » qui semble invincible. Mais « couper le nœud gordien » peut-il réellement résoudre tous les problèmes ? En réalité, la situation réelle est bien plus compliquée.

Prenons l’exemple de l’hormone de croissance. En plus de réguler la croissance, l’hormone de croissance a également un impact important sur le maintien de la morphologie et de la fonction normales du cœur humain. Sans parler du fait que si un enfant a besoin d’une greffe, existe-t-il un moyen de faire grandir le cœur de porc jusqu’à la taille dont nous avons besoin ? L’émergence des mini-cochons nous a donné de l’espoir.

De plus, l’infection virale reste une préoccupation sérieuse dans la transplantation cardiaque de porc. Bien que les chercheurs s’efforcent de trouver des méthodes de génie génétique pour créer des porcs qui ne transmettent pas de rétrovirus, le domaine est toujours confronté à d’énormes défis. L’infection virale est devenue l’une des principales raisons de l’échec de la xénotransplantation, ce qui signifie que nous avons encore un long chemin à parcourir et que nous avons besoin de recherches et de développements plus approfondis pour résoudre complètement ce problème. Bien que des technologies telles que l’édition génétique nous aient apporté un certain espoir, des recherches et des développements supplémentaires sont encore nécessaires pour parvenir à une xénotransplantation réussie. Nous devons nous concentrer sur la résolution du problème de l’infection virale pour garantir que la xénotransplantation puisse devenir une option de traitement plus sûre et plus efficace à l’avenir.

Des médecins de la faculté de médecine de l'Université du Maryland effectuent une transplantation cardiaque de porc. Image provenant d'Internet

Cependant, attendre un cœur transplanté adapté est un processus long. En plus de répondre aux exigences de taille et de groupe sanguin, il est également nécessaire de prévenir l’infection du donneur. Alors, en dehors des cœurs allogéniques, existe-t-il d’autres moyens d’assouplir les contraintes strictes imposées aux donneurs ? L’avènement de la technologie d’impression 3D fournit quelques idées pour répondre à cette question.

En 2019, des chercheurs de l'Université de Tel Aviv en Israël ont créé le premier cœur imprimé en 3D au monde avec des cellules et des vaisseaux sanguins. Les chercheurs ont d’abord collecté du tissu adipeux chez les patients, puis ont séparé les cellules et les substances non cellulaires qu’il contenait. Les cellules séparées ont ensuite été différenciées en myoblastes et en cellules capables de générer des vaisseaux sanguins, puis mélangées à des matériaux d'impression spéciaux pour fabriquer une « bio-encre » adaptée à l'impression 3D. Enfin, du tissu cardiaque adapté au patient a été imprimé. Étant donné que les transplantations cardiaques imprimées en 3D peuvent créer des cœurs artificiels qui correspondent au cœur du patient, elles peuvent améliorer les taux de réussite et de survie de la chirurgie de transplantation cardiaque. Il peut également éviter des problèmes tels que la pénurie et le rejet du cœur du donneur, améliorant ainsi la survie et la qualité de la récupération des patients.

Par rapport aux autres technologies de transplantation traditionnelles, l'impression 3D peut non seulement être personnalisée à tout moment, de sorte que les patients au bord de la mort n'ont plus à attendre cette « partie fatale », mais aussi parce que les matériaux nécessaires à l'impression 3D proviennent des propres tissus et cellules du patient, elle empêche les réactions de rejet immunitaire causées par les transplantations homologues et xénologues. Bien sûr, il reste encore de la place pour l’exploration dans la technologie actuelle du cœur imprimé en 3D, notamment la manière d’étendre les cellules pour les rendre compatibles avec le cœur humain. On pense que dans le cadre de recherches futures, la technologie d’impression cardiaque 3D pourra être utilisée en clinique.

Image de cœur imprimée en 3D provenant d'Internet

La transplantation cardiaque est une question urgente pour les patients qui ont besoin d’un nouveau cœur. Avec le développement continu de la science et de la technologie, de nouvelles technologies et de nouvelles solutions émergent en un flux sans fin. La transplantation cardiaque a également évolué, passant de la transplantation homologue originale à la xénotransplantation, puis à la transplantation cardiaque imprimée en 3D. La nouvelle technologie apporte une lueur d’espoir aux patients. Je crois qu’à l’avenir, de plus en plus de technologies bénéfiques pour les patients apparaîtront progressivement. À ce moment-là, la technologie brisera les barrières des restrictions imposées aux donneurs, permettant à chaque patient d'avoir le droit à une « nouvelle empreinte cardiaque » de manière équitable !