Une nouvelle valvule cardiaque en polymère est une alternative prometteuse pour la chirurgie de remplacement valvulaire, selon une étude

Une nouvelle valve cardiaque en polymère avec une durée de vie potentiellement plus longue que les valves artificielles actuelles qui empêcherait également les millions de patients atteints de valves cardiaques malades d'avoir besoin de comprimés anticoagulants à vie a été développée par des scientifiques des universités de Bristol et de Cambridge . Les derniers résultats in vitro de l'équipe, publiés dans Science des biomatériaux, suggèrent que le PoliValve pourrait durer jusqu'à 25 ans.

Chaque année, plus de 1,3 million de patients atteints de valves cardiaques malades ont besoin d'une thérapie de remplacement valvulaire dans le monde. Il existe actuellement deux valves artificielles pour cela; les deux ont des limites de durabilité ou de biocompatibilité. Les valves biologiques sont fabriquées à partir de tissus fixes de porc ou de vache et ont une bonne biocompatibilité, ce qui signifie que les patients n'ont pas besoin de comprimés anticoagulants à vie. Cependant, ils ne durent que 10 à 15 ans avant d'échouer. Bien que les valves mécaniques aient une très bonne durabilité, elles ont une biocompatibilité médiocre et les patients doivent prendre des médicaments anticoagulants quotidiens pour prévenir les complications potentiellement mortelles dues aux caillots sanguins.

Le professeur Geoff Moggridge, chef du groupe des matériaux structurés au département de génie chimique et de biotechnologie de Cambridge et le professeur Raimondo Ascione, NHS Adult Cardiac Surgeon et chef du Translational Biomedical Research Center (TBRC) à l'Université de Bristol, ont passé trois ans à mener des travaux de développement. et des tests extra-vivo et in-vivo sur le nouveau PoliValve.

Le PoliValve, créé par le professeur Moggridge, le Dr Marta Serrani et le Dr Joanna Stasiak à Cambridge et le professeur Ascione à Bristol, et s'appuyant sur des travaux antérieurs avec le groupe du professeur Costantino, est fabriqué à partir d'un copolymère spécial et est conçu pour ressembler à la flexibilité, la biocompatibilité et la durabilité d'une valve cardiaque naturelle.

L'appareil combine une excellente durabilité avec la biocompatibilité, répondant aux limites des valves artificielles biologiques et mécaniques actuelles. Elle est réalisée par un simple processus de moulage; il réduit donc également considérablement les coûts de fabrication et de contrôle de la qualité.

Ces résultats impressionnants montrent que le PoliValve est une alternative prometteuse pour la chirurgie de remplacement valvulaire. Bien que des tests supplémentaires soient nécessaires, nous pensons que cela pourrait faire une différence majeure pour les centaines de milliers de patients qui subissent une chirurgie de remplacement valvulaire chaque année. « 

Professeur Geoff Moggridge, chef du groupe des matériaux structurés, Département de génie chimique et de biotechnologie de Cambridge

Des tests initiaux sur des animaux ont été entrepris dans les installations TBRC de Bristol en tant que première étape de test in vivo obligatoire pour garantir la sécurité. Des tests in vivo à long terme sont déjà prévus et financés comme une étape supplémentaire nécessaire avant de proposer ce nouveau traitement aux patients.

Le professeur Sir Nilesh Samani, directeur médical de la British Heart Foundation, a déclaré: « Les patients nécessitant une valve cardiaque artificielle sont souvent confrontés au dilemme de choisir entre un remplacement valvulaire métallique ou tissulaire.

«Une valve métallique dure longtemps mais nécessite que le patient prenne des médicaments anticoagulants à vie. Bien que ce médicament empêche la formation de caillots sur la valve, il augmente également le risque de saignement grave.

« Les patients qui ont un remplacement de valve tissulaire n'ont généralement pas besoin de prendre ce médicament. Cependant, la valve est moins durable et signifie que le patient peut subir une nouvelle intervention chirurgicale.

«La valve en polymère combine les avantages des deux – elle est durable et ne nécessiterait pas de médicaments anticoagulants. Bien que des tests supplémentaires soient nécessaires avant que cette valve puisse être utilisée chez les patients, il s'agit d'un développement prometteur et la BHF est heureuse d'avoir soutenu cette recherche. « 

Selon les normes ISO, une nouvelle valve cardiaque artificielle doit résister à un minimum de 200 millions de répétitions d'ouverture et de fermeture pendant les tests en laboratoire (équivalant à cinq ans de durée de vie) pour être testée chez l'homme. La nouvelle valve polymère Cambridge-Bristol a confortablement dépassé cela.

Le PoliValve a également dépassé les exigences des normes ISO pour les tests hydrodynamiques, montrant une performance fonctionnelle in vitro comparable à la meilleure valve biologique actuellement disponible sur le marché. La petite étude pilote de faisabilité in vivo chez trois moutons, une à 24 heures après la chirurgie, a démontré que la valve est facile à assembler, sans défaillance mécanique, sans régurgitation transvalvulaire, faibles gradients transvalvulaires et bonne biocompatibilité en histopathologie.

Le professeur Ascione a ajouté: « Le PoliValve transformationnel résulte d'une fertilisation croisée biomédicale avancée basée à Bristol / Cambridge entre des experts en biomatériaux, en modélisation informatique, en développement / tests précliniques avancés et en universitaires qui comprennent les besoins des patients. La nouvelle valve pourrait aider des millions de personnes dans le monde entier et nous visons à tester chez les patients au cours des cinq prochaines années. « 

L'étude financée par la British Heart Foundation comprend une équipe de co-auteurs comprenant le Dr James Taylor du Whittle Laboratory, une équipe de l'Université de Newcastle dirigée par le professeur Zaman, le professeur Saadeh Sulaiman de l'Université de Bristol et le groupe du professeur Costantino du Politecnico di Milano.

La source:

Référence de la revue:

Stasiak, J., et al. (2020) Conception, développement, tests aux normes ISO et étude de faisabilité in vivo d'une nouvelle prothèse de valvule cardiaque en polymère. Science des biomatériaux. doi.org/10.1039/D0BM00412J.

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