Une membrane protectrice pour stimulateurs cardiaques développée à l'ETH Zurich s'est avérée efficace lors d'essais sur les animaux pour réduire l'accumulation indésirable de tissu fibreux autour de l'implant. L'étape suivante consiste à tester la membrane protectrice chez les patients.

Les scientifiques de l'ETH ont développé une membrane protectrice spéciale en cellulose qui réduit considérablement l'accumulation de tissu fibreux autour des implants de stimulateur cardiaque, comme indiqué dans le numéro actuel de la revue Biomatériaux . Leur développement pourrait grandement simplifier les procédures chirurgicales pour les patients porteurs de stimulateurs cardiaques.

« Chaque stimulateur cardiaque doit être remplacé à un moment donné. Le moment venu, généralement après environ cinq ans lorsque la batterie de l'appareil expire, le patient doit subir une intervention chirurgicale, " explique Aldo Ferrari, Senior Scientist dans le groupe du professeur Dimos Poulikakos et à l'Empa. "Si trop de tissu fibreux s'est formé autour du stimulateur cardiaque, cela complique la procédure, " explique-t-il. Dans de tels cas, le chirurgien doit couper et enlever cet excès de tissu. Non seulement cela prolonge l'opération, il augmente également le risque de complications telles que l'infection.

La microstructure réduit la formation de tissu fibreux

Pour surmonter ce problème, Ferrari et ses collègues de l'ETH Zurich ont passé ces dernières années à développer une membrane avec une structure de surface spéciale qui est moins propice à la croissance du tissu fibreux que la surface métallique lisse des stimulateurs cardiaques. Cette membrane est maintenant brevetée et Ferrari travaille avec d'autres chercheurs du centre de recherche Wyss de Zurich, l'Université de Zurich et le Centre allemand de recherche cardiovasculaire à Berlin pour le rendre prêt à être utilisé chez les patients.

Dans le cadre de ce processus, le consortium de recherche a maintenant testé la membrane sur des porcs. Dans chaque cochon, les scientifiques ont implanté deux stimulateurs cardiaques, dont l'un était enveloppé dans la membrane de cellulose.

Après la période d'essai d'un an, les chercheurs peuvent rapporter des résultats positifs :le corps des porcs tolère la membrane et ne la rejette pas. "C'est une découverte importante car la tolérance est une exigence fondamentale pour les matériaux d'implant, " dit Ferrari. Tout aussi important, la membrane a fait ce qu'elle était censée faire :le tissu fibreux qui s'est formé autour d'elle était, en moyenne, seulement un tiers de l'épaisseur du tissu qui s'est formé autour des stimulateurs cardiaques non encapsulés.

Prochaine étape :Essais cliniques

Les scientifiques attribuent cette réduction de la formation de tissu fibreux dans la première étape au matériau lui-même - la cellulose est fibreuse par nature. "Lorsque le tissu fibreux se forme, la première étape est le dépôt de protéines à la surface. Une surface de membrane fibreuse empêche ce processus, " explique Francesco Robotti, auteur principal de l'étude et scientifique du groupe du professeur de l'ETH Poulikakos. Un autre facteur est que les chercheurs ont créé la membrane avec des empreintes en nid d'abeille à la surface, mesurant chacun 10 micromètres de diamètre. "Ces indentations rendent difficile l'adhérence des cellules qui forment le tissu fibreux à la surface - la deuxième étape du processus de formation, " dit Robotti.

Maintenant que le matériel a fait ses preuves dans les essais sur les animaux, les scientifiques prévoient de déposer une demande d'approbation pour des essais cliniques chez l'homme en partenariat avec la spin-off de l'ETH Hylomorph, qui sera responsable de la commercialisation de la membrane. Les essais devraient commencer l'année prochaine dans trois grands centres cardiaques en Allemagne.