Coeur : utiliser de la lumière en guise de défibrillateur

Des chercheurs proposent d’utiliser de la lumière plutôt que de l’électricité pour ranimer les cœurs victimes d’un arrêt cardiaque. Lorsqu’un cœur commence à battre de façon dangereusement irrégulière, ou peu après l’arrêt cardiaque, la solution est bien connue : le défibrillateur, qui envoie un fort courant électrique. Mais l’électricité peut causer des dommages sur les tissus ainsi que d’autres complications secondaires. Des chercheurs de l’université Johns Hopkins proposent ainsi une solution alternative et moins violente : la lumière.

Dans une étude publiée par la revue Nature Communications, des ingénieurs biomédicaux décrivent leur plan pour utiliser un logiciel de simulation du cœur afin de trouver une alternative aux chocs électriques. “L’électricité à ses effets secondaires” explique la superviseuse du projet, Natalia Trayanova. “Utiliser un défibrillateur est l’équivalent d’enfoncer une porte, car on n’a pas les clés. Cela applique trop de puissance et aucune finesse. Nous pensons qu’il est possible d’utiliser la lumière pour rebooster le cœur sans l’abîmer”. Une idée lumineuse La méthode envisagée est connue sous le nom d’optogénétique, un domaine de recherche qui existe depuis une petite dizaine d’années. Elle repose sur l’utilisation de protéines connues sous le nom d’opsines, qui réagissent à la lumière. Une fois insérées dans les cellules et exposées à un flux lumineux, elles permettent l’ouverture de canaux dans les parois. Or, c’est grâce aux canaux membranaires que les cellules cardiaques conduisent l’électricité et provoquent les battements du cœur. En injectant localement ces molécules et en les activant avec de la lumière, les chercheurs pensent donc qu’il est possible de réguler le rythme cardiaque, selon le même principe qu’un pacemaker. Modèle informatique Les chercheurs ont déjà expérimenté cette approche via un logiciel, et prévoient de l’améliorer pour connaître avec précision la faisabilité de leur technique. Ainsi, ils pourront connaître quelles cellules devront recevoir l’injection de protéines et quelle quantité de lumière est nécessaire. Selon eux, l’application pratique sur des vrais cœurs pourrait arriver dès cette décennie.”L’avantage d’utiliser un modèle numérique est de savoir à l’avance quelles expériences valent la peine d’être tentées, et ainsi faire avancer la recherche beaucoup plus vite” explique Patrick M. Boyle, membre de l’équipe. Les avantages de la technique seraient donc nombreux : moins violente, plus précise, peu gourmande en énergie. Les scientifiques imaginent déjà les pacemakers et défibrillateurs du futur qui fonctionneraient à la lumière grâce à leur technologie.

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