Une équipe de chercheurs américains, menée par le Massachusetts Institute of Technology (MIT) et l’université de Californie du Sud, vient de présenter une innovation majeure dans le domaine des dispositifs médicaux cardiaques. Selon Futura Sciences, ces scientifiques ont mis au point un pacemaker sous forme de patch autocollant, capable de stimuler le cœur via des ultrasons, éliminant ainsi le recours à la chirurgie invasive.
Ce qu'il faut retenir
- Un pacemaker externe de la taille d’un timbre-poste, développé par des chercheurs du MIT et de l’université de Californie du Sud.
- Le dispositif utilise des ultrasons pour stimuler les cellules cardiaques, évitant toute intervention chirurgicale.
- Des tests concluants ont été réalisés sur des cellules humaines et des rats, avec une correction rapide des arythmies.
- La technologie s’appuie sur la sonogénétique, une approche innovante dérivée de l’optogénétique.
- Les chercheurs envisagent une utilisation future pour surveiller et stimuler d’autres organes, comme le cerveau.
Une alternative aux risques de l’implantation classique
Depuis près de sept décennies, le pacemaker reste un dispositif salvateur pour des millions de patients souffrant de troubles du rythme cardiaque. Pourtant, son implantation nécessite une opération sous anesthésie générale, assortie de risques bien réels : infections, hémorragies, ou encore complications liées à l’anesthésie. Selon les données de la Société française de cardiologie, environ 10 000 pacemakers sont posés chaque année en France, un chiffre qui donne l’ampleur des enjeux. Face à ces limites, l’équipe dirigée par le MIT propose une solution non invasive, entièrement externe. « Notre approche pourrait révolutionner la prise en charge des troubles cardiaques », a déclaré Chen Gong, principal auteur de l’étude publiée dans Nature Biomedical Engineering, comme le rapporte Futura Sciences.
La sonogénétique, une technologie inspirée de l’optogénétique
Les chercheurs se sont appuyés sur une méthode récente, la sonogénétique, pour rendre les cellules cardiaques sensibles aux ultrasons. Cette approche s’inspire de l’optogénétique, une technique déjà utilisée en neurosciences pour activer ou désactiver des neurones via la lumière. Ici, ce sont les ultrasons qui jouent ce rôle. Les scientifiques ont modifié des cellules souches embryonnaires pour qu’elles expriment des canaux ioniques sensibles aux vibrations sonores. Lorsqu’un pulse d’ultrasons est émis, ces canaux s’ouvrent, laissant entrer du calcium dans les cellules. Ce flux déclenche leur contraction, reproduisant ainsi un battement cardiaque normal.
Jusqu’à présent, les essais sur animaux n’avaient montré qu’un effet limité des ultrasons. « L’apport de la sonogénétique change la donne », a expliqué un chercheur impliqué dans le projet. « Nous avons pu démontrer que cette méthode permet de maintenir des contractions cardiaques stables, tant sur des cellules humaines que sur des modèles animaux. »
Un patch de la taille d’un timbre-poste, facile à porter
Le dispositif se présente sous la forme d’un petit autocollant, comparable à un patch classique. Il intègre des micro-transducteurs à ultrasons, dont la colle est un hydrogel spécialement développé pour adhérer à la peau sans altérer la transmission des ondes. Ces transducteurs, reliés à un boîtier externe contenant la batterie et l’électronique, émettent des fréquences ciblées pour stimuler le cœur. « Le patch est conçu pour être porté en continu, comme un pansement », précise Chen Gong. Les tests menés sur des rats ont montré une correction quasi immédiate des arythmies, avec un retour à un rythme cardiaque normal en quelques minutes seulement.
Cette innovation n’est pas la première du genre pour cette équipe. Auparavant, les chercheurs avaient mis au point un patch similaire, mais dédié cette fois à l’imagerie médicale par échographie. L’objectif est désormais de combiner les deux fonctions : surveillance et stimulation cardiaque en temps réel. « Nous travaillons à intégrer les deux technologies dans un seul dispositif », a indiqué un membre de l’équipe.
Des applications bien au-delà du cœur
Si le cœur reste la priorité, les chercheurs voient dans cette technologie un potentiel bien plus large. D’autres équipes explorent déjà l’utilisation des ultrasons pour traiter des maladies neurodégénératives comme Alzheimer ou Parkinson. « Le même principe pourrait s’appliquer à d’autres organes », a souligné Chen Gong. « Imaginez un patch capable de surveiller et de réguler l’activité cérébrale, ou encore de stimuler des muscles atrophiés. » Une injection unique de thérapie génique, administrée comme un vaccin, suffirait alors à préparer les cellules à réagir aux ultrasons du patch.
Les chercheurs du MIT ont d’ores et déjà annoncé leur intention d’améliorer leur prototype. Les prochaines étapes consisteront à réduire encore la taille du dispositif, à en améliorer la stabilité sur le long terme et à multiplier les essais cliniques. Une première phase de tests sur l’homme pourrait débuter d’ici deux à trois ans, sous réserve des autorisations réglementaires.
En attendant, cette avancée rappelle que les frontières entre les disciplines scientifiques s’estompent. De la génétique à l’acoustique, en passant par les matériaux intelligents, c’est une véritable symbiose technologique qui ouvre la voie à une médecine plus douce et plus accessible. Une chose est sûre : le cœur, cet organe si symbolique, pourrait bientôt battre au rythme d’une innovation sans précédent.
Comme toute innovation médicale, ce dispositif devra faire l’objet d’essais cliniques rigoureux pour évaluer ses effets secondaires. Les chercheurs soulignent que les ultrasons utilisés sont de faible intensité, mais des études complémentaires seront nécessaires pour écarter tout risque de brûlure ou d’irritation cutanée. Par ailleurs, la thérapie génique sous-jacente, bien que déjà utilisée pour d’autres traitements, soulève des questions éthiques et de sécurité à long terme.
