MONTRÉAL, le 14 septembre 2026 — Un projet collaboratif réunissant le chercheur Houman Savoji au Centre de recherche Azrieli du CHU Sainte-Justine et des collègues de l’Institut de recherche du Centre universitaire de santé McGill (IR-CUSM) a permis de créer un « cœur sur puce » tridimensionnel qui bat à partir de cellules sanguines d’un patient atteint de cardiomyopathie dilatée (CMD), l’une des principales causes de transplantation cardiaque. Développé à partir des travaux réalisés par Ali Mousavi dans le cadre de son doctorat au sein du laboratoire de Houman Savoji, ce nouveau modèle pourrait aider les chercheurs à mieux comprendre les mécanismes à l’origine de la CMD et à accélérer l’évaluation de nouveaux traitements. L’étude a récemment été publiée dans la revue Advanced Healthcare Materials. 

La CMD est une maladie cardiaque grave caractérisée par une dilatation et un affaiblissement du cœur, qui réduisent sa capacité à pomper efficacement le sang et peuvent entraîner une insuffisance cardiaque et des troubles du rythme cardiaque. Selon les auteurs de l’étude, le risque de développer une insuffisance cardiaque dans les cinq ans suivant le diagnostic est d’environ 50 %. 

« Avec ce nouveau “mini-cœur” créé à partir des cellules d’un patient, nous pouvons reproduire en laboratoire certaines caractéristiques de sa condition cardiaque. À terme, ce type de modèle pourrait nous aider à mieux comprendre la maladie et à déterminer quels traitements pourraient être les mieux adaptés à chaque patient », explique Ali Mousavi, premier auteur de l’étude. 

La recherche dans ce domaine demeure complexe, notamment parce que les modèles de laboratoire traditionnels, comme les modèles animaux et les cellules cultivées en laboratoire, ne peuvent pas reproduire toute la complexité du cœur humain et des maladies cardiovasculaires, malgré leur rôle essentiel en recherche. 

Créer le « mini-cœur » d’un patient en laboratoire 

La technologie du « cœur sur puce » a considérablement progressé au cours de la dernière décennie. Le modèle mis au point ici se distingue par l’utilisation de cellules dérivées du sang d’un patient atteint de CMD. 

Les cellules sanguines sont reprogrammées en cellules souches pluripotentes induites, qui ont la capacité de se transformer en différents types de cellules du corps humain. Ces cellules souches provenant du patient sont ensuite transformées en cellules du muscle cardiaque, appelées cardiomyocytes, qui sont utilisées pour créer un tissu cardiaque tridimensionnel intégré à une puce. Le résultat : un « mini-cœur » qui bat et se contracte de lui-même. 

Une autre innovation de l’étude est l’intégration de minuscules billes fluorescentes directement dans les tissus. « Ces billes nous permettent de suivre les mouvements et les contractions dans les différentes régions du tissu, offrant ainsi une compréhension plus fine du fonctionnement du tissu cardiaque créé en laboratoire », explique Houman Savoji. 

Reproduire des caractéristiques clés de la maladie cardiaque 

Afin d’évaluer le modèle créé à partir des cellules du patient atteint de CMD, les chercheurs ont conçu un second modèle à partir des cellules d’un participant en bonne santé et ont comparé les caractéristiques et le fonctionnement des deux. 

Ils ont observé des différences mesurables entre les deux modèles sur le plan de la structure, des contractions, du rythme des battements, de l’activité du calcium et des caractéristiques moléculaires. Notamment, les tissus provenant du patient atteint de CMD présentaient des battements anormaux et irréguliers, reproduisant ainsi certaines caractéristiques importantes de la maladie. 

Les chercheurs ont également exposé les tissus à de la norépinéphrine, une substance qui augmente la fréquence et la force des contractions cardiaques, confirmant ainsi que les tissus créés en laboratoire pouvaient répondre à une stimulation chimique. 

Ensemble, ces résultats montrent que le modèle peut reproduire des caractéristiques importantes de la CMD et pourrait, à terme, aider à mieux comprendre la maladie cardiaque propre à chaque patient. 

À l’avenir, cette plateforme pourrait également servir d’outil pour le développement préclinique de médicaments, en aidant les chercheurs à identifier plus rapidement les traitements prometteurs. De tels modèles pourraient aussi compléter les méthodes de recherche existantes et, pour certains types d’études, réduire le recours aux modèles animaux. 

« Cette étude constitue une importante preuve de concept, et la prochaine étape consistera à élargir la plateforme à un nombre beaucoup plus important de patients, explique le Dr Cecere. L’intégration d’échantillons provenant de patients présentant différents profils génétiques et différentes formes de CMD sera essentielle pour mieux comprendre comment la maladie varie d’une personne à l’autre et faire progresser cette technologie vers la médecine de précision. »