De la recherche pionnière sur les cellules souches à l’étude des cœurs dans l’espace, le message du président de l’AHA est ancré dans le travail d’équipe

PHILADELPHIE – Adolescent en Californie, le Dr Joseph Wu ne travaillait pas seulement dans la ferme familiale de poires et de pommes, il en était également le gérant. Il prêtait donc une attention particulière à tout, notamment à la façon dont les travailleurs migrants formaient une équipe plus grande que la somme de ses parties.

La famille a vendu la ferme une fois que Wu est parti à la faculté de médecine de l’Université de Yale. Et alors qu’il commençait à travailler dans des laboratoires de recherche et en milieu clinique, Wu a de nouveau été témoin des avantages de la collaboration.

Il est aujourd’hui directeur du Stanford Cardiovascular Institute et président bénévole de l’American Heart Association. Wu est un pionnier de la recherche de pointe et étudie les effets de la microgravité dans l’espace sur le cœur humain. Pourtant, lorsqu’il a détaillé tout son travail complexe lors de son discours présidentiel lors de la conférence des sessions scientifiques de l’AHA dimanche, Wu n’a cessé de revenir à ce qu’il a appelé « un message simple » : le travail d’équipe compte.

“Nous sommes tous mieux lotis lorsque nous faisons partie d’une équipe, surtout lorsque nous travaillons tous ensemble pour faire la bonne chose pour les bonnes raisons”, a-t-il déclaré. “Parce que les maladies cardiovasculaires ne se soucient pas des différences qui pourraient nous diviser. Ce n’est qu’en unissant nos efforts que nous réaliserons les plus grands progrès dans la prévention et le traitement des maladies cardiaques.”

L’exposé de Wu était principalement centré sur son sujet de recherche favori : les cellules souches.

Il a expliqué que les cellules souches embryonnaires suscitent des préoccupations éthiques et que les cellules souches adultes sont, par nature, anciennes. Ainsi, depuis 2007, son travail s’appuie sur un troisième type : une version générée en laboratoire appelée cellules souches pluripotentes induites, ou cellules iPS.

“Ils sont aussi essentiels à mon laboratoire que les poiriers et les pommiers l’étaient sur la ferme de mon père”, a-t-il déclaré.

Wu a noté que ce qui rend les cellules iPS spéciales, c’est qu’elles « offrent les meilleurs aspects des cellules souches embryonnaires et adultes, sans les préoccupations éthiques ni les problèmes de sénescence ». D’autres sont d’accord ; en 2012, les scientifiques qui ont découvert les cellules iPS ont remporté un prix Nobel.

Les cellules iPS sont fabriquées en combinant quatre facteurs de reprogrammation avec des cellules sanguines ou des cellules cutanées. Le processus réinitialise ces cellules à leur stade embryonnaire. À ce stade, ils peuvent être transformés en n’importe quel type de cellule. Le laboratoire de Wu se spécialise dans leur transformation en cellules cardiaques.

Wu utilise également des cellules iPS pour créer ce qu’il appelle un « essai clinique dans une assiette ». Plutôt que d’utiliser, disons, 1 000 humains pour tester un nouveau médicament, le médicament pourrait être testé – plus rapidement et plus facilement – ​​sur 1 000 cellules iPS. Il appelle ce processus « le Saint Graal de la médecine cardiovasculaire de précision ».

Depuis que Wu a commencé à travailler avec des cellules iPS, une autre avancée majeure, lauréate du prix Nobel, est arrivée : la technologie d’édition de gènes connue sous le nom de CRISPR. Wu a trouvé un moyen de les rassembler. Il a expliqué comment en racontant l’histoire d’une famille dans laquelle huit personnes, réparties sur trois générations, sont mortes d’une mort subite cardiaque. Un membre de la troisième génération est venu à Wu pour chercher et comprendre la cause profonde de toutes ces tragédies.

En utilisant des cellules iPS pour créer des cellules cardiaques appelées cardiomyocytes, Wu a en effet trouvé le coupable de la mort cardiaque subite – une mutation impliquant le gène LMNA. Grâce à CRISPR, ils ont pu le corriger.

Le travail aurait pu s’arrêter là. Cependant, en cours de route, l’équipe de Wu a découvert que bon nombre de ces patients développaient également une hypertension artérielle précoce. Encore une fois, ils ont cherché à trouver et à comprendre le problème.

Cette fois, ils ont utilisé des cellules iPS pour créer des cellules endothéliales vasculaires. Ils ont retracé la source du problème jusqu’au gène KLF2. À l’aide d’un « essai clinique dans une assiette », ils ont trouvé un médicament qui, six mois plus tard, a envoyé les mesures de tension artérielle dans la bonne direction.

“J’espère que dans les décennies à venir, un travail comme celui-ci fera partie intégrante de nos boîtes à outils”, a déclaré Wu.

Pour accélérer ces progrès, le Stanford Cardiovascular Institute partage sa biobanque de cellules iPS, après avoir envoyé plus de 4 000 flacons à plus de 500 chercheurs à travers le monde.

“Plus nous nous aidons les uns les autres, plus nous nous aidons nous-mêmes, ainsi que nos patients actuels et nos générations futures”, a déclaré Wu.

Un autre domaine d’intérêt du laboratoire de Wu concerne les voyages spatiaux.

Le sujet le fascinait lorsqu’il était enfant à Taiwan. Il y a environ dix ans, il a commencé à penser au jour où voler vers l’espace serait aussi routinier que voler n’importe où sur Terre. Cela a conduit à réfléchir à la façon dont le cœur humain réagirait au zoom en apesanteur.

En 2016, son laboratoire a envoyé dans l’espace des cardiomyocytes 2D dérivés de cellules iPS humaines. En 2020, ils ont envoyé dans l’espace des tissus cardiaques modifiés en 3D dérivés de cellules iPS humaines.

“Dans les deux cas, nous avons découvert que la microgravité dans l’espace peut en réalité provoquer des modifications cardiaques anormales”, a-t-il déclaré.

Plus tôt cette année, Wu était en Floride pour assister au lancement d’un vol SpaceX qui a envoyé dans l’espace 3 800 organoïdes cardiaques dérivés de cellules iPS humaines. La moitié ont été soignées avec des médicaments, l’autre moitié non. Les résultats sont en cours d’analyse et sont attendus prochainement.

“Notre objectif est de mettre au point des médicaments capables d’atténuer les effets cardiovasculaires néfastes de la microgravité”, a-t-il déclaré.

Dans le cadre de sa discussion sur ce sujet, Wu s’est tourné vers deux experts : l’astronaute de la NASA Jasmin Moghbeli et Satoshi Furukawa de l’agence spatiale japonaise. Tous deux se trouvent actuellement sur la Station spatiale internationale.

Dans une vidéo créée depuis l’ISS pour le discours de Wu, Moghbeli a déclaré : « J’encourage les personnes présentes à penser à mener vos recherches au-delà de l’horizon terrestre. Grâce à la recherche spatiale, nous pourrons, espérons-le, trouver des moyens de traiter bon nombre des maladies atténuantes que les humains développer sur notre planète. Merci pour tout ce que vous faites pour soigner les patients sur Terre.

Sur ce, elle et Furukawa ont fait un signe de la main, puis ont flotté ensemble vers le haut et hors de l’écran.

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