Une nouvelle valvule cardiaque en polymère pourrait sauver la vie

Des millions de personnes dans le monde souffrent de valves cardiaques malades et endommagées. Ces patients nécessitent des chirurgies de réparation valvulaire, et souvent lorsque cela n'est pas possible, ils doivent prendre des anticoagulants à vie pour éviter les complications.

Des chercheurs des universités de Bristol et de Cambridge ont mis au point une nouvelle valve cardiaque artificielle en polymère qui pourrait être utilisée chez ces patients pour corriger les défauts valvulaires. Leurs résultats d'études in vitro et in vivo en laboratoire ont été publiés dans le dernier numéro de la revue Science des biomatériaux.

PoliValve, nouvelle prothèse valvulaire cardiaque en polymère

PoliValve, nouvelle prothèse valvulaire cardiaque en polymère

Maladie valvulaire cardiaque et options

Les chercheurs ont écrit que dans le monde, plus de 1,3 million de personnes souffrent de valves cardiaques malades et endommagées, et que leurs valves cardiaques doivent être réparées ou remplacées. À l'heure actuelle, deux valves artificielles sont disponibles pour utilisation. Celles-ci sont généralement de courte durée, et elles nécessitent souvent un remplacement et une utilisation concomitante des anticoagulants pour prévenir les complications. Il y a aussi un problème de biocompatibilité expliquent les chercheurs. Les valves cardiaques disponibles ne sont souvent pas compatibles avec le receveur, et des caillots et autres réactions inflammatoires peuvent en résulter en raison de cette incompatibilité. Cela conduit à l'échec de la chirurgie de remplacement.

De plus, des valves biologiques sont également disponibles pour le remplacement. Les experts ont utilisé des tissus de porc ou de vache pour créer des valves cardiaques biocompatibles, qui peuvent être implantées sur des patients. Ces patients n'ont pas besoin de comprimés anticoagulants après la chirurgie en raison de la biocompatibilité. Le problème avec ces valves biologiques, cependant, est qu'elles ont tendance à durer environ dix à quinze ans seulement. Les valves mécaniques, en revanche, ont une biocompatibilité médiocre et nécessitent des anticoagulants pour éviter les complications mortelles dues aux caillots sanguins.

Quelle est cette nouvelle valve?

L'équipe de chercheurs a développé PoliValve, qui est une valve cardiaque polymère. L'équipe a expliqué que la réparation de valve et d'autres méthodes de correction de réparation de valve ont souvent une courte durée de vie. Cette nouvelle valve qu'ils ont développée a le potentiel de fonctionner efficacement jusqu'à 25 ans, ont-ils écrit.

Le PoliValve a été développé par une équipe dirigée par le professeur Geoff Moggridge, chef du groupe des matériaux structurés au département de génie chimique et de biotechnologie de Cambridge et les docteurs Marta Serrani et Joanna Stasiak à Cambridge et le professeur Ascione à Bristol. Une étude antérieure du professeur Costantino a développé un copolymère spécial qui a été façonné en une valve cardiaque. Un processus de moulage simple a été utilisé pour créer cette valve.

Le nouveau PoliValve a été testé par une équipe dirigée par le professeur Moggridge et le professeur Raimondo Ascione, NHS Adult Cardiac Surgeon et chef du Translational Biomedical Research Center (TBRC) à l'Université de Bristol. Les équipes ont testé la nouvelle valve extra-vivo et in-vivo avant sa publication.

Avantage PoliValve

Le nouveau PoliValve est durable, flexible et biocompatible, ce qui l'aide à marquer par rapport aux valves mécaniques et biologiques existantes. En raison du processus de moulage simple utilisé pour créer la valve, il est également beaucoup moins cher à produire et réduit la fabrication, et les coûts de contrôle de la qualité ont écrit les chercheurs.

Le professeur Moggridge a déclaré dans un communiqué: «Ces résultats impressionnants montrent que le PoliValve est une alternative prometteuse pour la chirurgie de remplacement valvulaire. chaque année. »

Teste la valve subie et les prochaines étapes

La valve est actuellement testée sur des animaux dans les installations du Centre de recherche biomédicale translationnelle (TBRC) de Bristol. Dans une prochaine étape, l'équipe de chercheurs cherche à vérifier la durabilité de la valve.

Pour prouver sa valeur, le PoliValve doit subir au moins 200 millions de répétitions d'ouverture et de fermeture lors de tests in vitro en laboratoire. Cela équivaudrait à cinq ans de vie. Ce n'est qu'après avoir résisté à ces normes ISO qu'il peut être testé sur l'homme. PoliValve a passé ce test préliminaire, ont écrit les chercheurs. Il a également passé les tests hydrodynamiques obligatoires et s'est avéré comparable aux vannes biologiques actuellement disponibles. L'étude initiale in vivo a été réalisée sur trois moutons. Il a été noté que cette nouvelle valve est facile à implanter (à assembler), ne présente aucune défaillance mécanique, aucun flux sanguin inverse (régurgitation transvalvulaire), de faibles gradients transvalvvulaires et une bonne biocompatibilité lors des études histopathologiques.

Commentaires d'experts

Le professeur Sir Nilesh Samani, directeur médical de la British Heart Foundation, a déclaré dans un communiqué: « Les patients nécessitant une valve cardiaque artificielle sont souvent confrontés au dilemme de choisir entre un remplacement de valve métallique ou tissulaire. » Il a dit: « Une valve métallique est durable 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 autre intervention chirurgicale.  » Parlant de PoliValve, il a déclaré: «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. « 

Le professeur Ascione a déclaré: «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. « 

La source:

Référence de la revue:

  • Conception, développement, tests aux normes ISO et étude de faisabilité in vivo d'une nouvelle prothèse en valvule cardiaque en polymère, Joanna Stasiak, Marta Serrani, Eugenia Biral, James Taylor, Azfar Zaman, Samantha Jones, Thomas Ness, Francesco de Gaetano, Maria Laura Costantino , Vito Domenico Bruno, M.-Saadeh Suleiman, Raimomdo Ascione et Geoff Moggridge, Biomater. Sci., 2020, https://doi.org/10.1039/D0BM00412J

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