Vous avez sûrement entendu des greffes d'organes, des transplantations. Il y en a beaucoup maintenant, grâce à l'avancement technologique. Beaucoup de gens ont été sauvés grâce aux greffes de reine, de foie et même du cœur. Mais il existe toujours un manque d'organes à greffer. Il y a beaucoup plus de demandes que des dons. Donc beaucoup de gens malheureusement perdent leur vie dans la liste d'attente. C'est pourquoi les instituts de recherche cherchent à créer des organes artificiels pour pouvoir aider au maximum de patients qui sont terminales. Dans cet article on va voir le développement et fonctionnement des cœurs artificiels.
Un cœur artificiel est simplement une prothèse intra-corporelle donc qui entre dans le corps, créée pour remplacer le cœur natif et exécuter les fonctions motrices de la circulation sanguine du corps humain, afin de traiter les personnes qui souffrent de l’insuffisance cardiaque et autres maladies cardio-vasculaires graves et terminales. Avant de passer au fonctionnement du cœur artificiel, ça serait bien de clarifier ce que c’est un insuffisance cardiaque qui est une pandémie mondiale touchant au moins 26 millions de gens dans le monde. C’est essentiellement la condition où le cœur ne peut plus remplir sa fonction essentielle de « pompe » du sang assurant un débit cardiaque suffisant pour satisfaire les besoins métaboliques de l’organisme. Cela affecte premièrement le ventricule gauche du cœur qui pompe le sang à travers l’aorte, puis le ventricule droit conduisant ainsi à l’insuffisance cardiaque biventriculaire. Dans cette situation, les organes vitaux tels que le cerveau, le foie et les reins ne reçoivent pas suffisamment de nutriments et d’oxygène pour fonctionner correctement. Cela cause premièrement la fatigue, puis la capacité réduite d’activité et dans les cas graves la nécrose donc la mort des tissues d’organes vitaux et finalement la mort qui est presque inévitable dans beaucoup de cas.
Le cœur malheureusement ne peut pas se renouveler donc quand il ne peut pas pomper assez d'oxygène aux autres organes et aussi à lui-même, ce n’est plus possible de le soigner. Les médecins prescrivent des médicament hypertenseurs, anti plaquettaires pour traiter les patients souffrants de cette condition mais ce genre de médicaments ne peuvent seulement ralentir le progrès de la maladie. Donc la transplantation cardiaque reste le seul véritable traitement pour l’insuffisance cardiaque biventriculaire terminale. Cependant, comme on a mentionné au début, cette thérapie est soumise à la rareté des donneurs, ce qui limite le nombre de greffes à environ 5500 patients par an. Cet écart entre l’offre et la demande a conduit au développement de systèmes d’assistance circulatoire mécanique, dont fait partie le cœur artificiel total.
L’implantation du cœur artificiel total s’agit de remplacer totalement le cœur biologique par une pompe mécanique. Le chirurgien laisse généralement les oreillettes donc les parties du cœur où arrive le sang pauvre en oxygène, en place et y connecte les ventricules automatiques ainsi que les vaisseaux. Ces cœurs artificiels ne marchent pas de la même façon que des pacemakers ou des assistances ventriculaires qui, en base, envoient des signaux électriques pour corriger le rythme cardiaque ou pour aider la contraction des ventricules. Les cœurs artificiels comprennent au minimum 2 ventricules et viennent remplacer les ventricules natifs. Ils sont par ailleurs forcément de nature contractile. Ces derniers peuvent être soit pneumatiques (l’énergie provenant des gaz comprimés) soit électromécaniques.
Contrairement à ce que vous pensez probablement, le concept de cœur artificiel n’est pas un nouveau concept. Les premières recherches et essais sur ce sujet sont faites par Vladimir Demikhov en 1937. Il a implanté son coeur artificiel à un chien avec succès. Malheureusement le chien est mortseulement deux heures après l’implantation mais c’était une étape importante. Plusieurs essais ont été faits sur les animaux pendant des années. Puis en 1989, le chirurgien cardiaque Prof. Alain Carpentier a mené deux implantations sur des veaux qui ont fini par échouer mais le chirurgien et son équipeont compris leurs fautes et amélioré leur implante. En 2008, il a fondé, avec Matra Défense, CARMAT, une entreprise française du secteur biomédical. En 2013, CARMAT a réalisé son premier implant de cœur artificiel et 5 autres jusqu’à 2016. Les patients ont tous fini par mourir. Mais depuis 2016, plusieurs études cliniques ont été réalisées y conclut l'étude clinique EFICAS en France, qui portera sur 52 patients éligibles à une transplantation en France et permettra à CARMAT de recueillir des données supplémentaires sur l’efficacité et la sécurité de son cœur artificiel. L’objectif principal de l’étude est la survie à 180 jours après l’implantation du dispositif sans accident vasculaire cérébral invalidant, ou une transplantation cardiaque réussie dans les 180 jours suivant l’implantation.
Le cœur CARMAT qui est électromécanique, comprend 2 cavités ventriculaires droite et gauche, chacune étant séparée par une bio-membrane en péricarde traité souple en 2 volumes, un pour le sang, un pour le liquide d’actionnement. Un sac externe souple contient le liquide d’actionnement et bat au rythme cardiaque (environ 80 battement/min); par actionnement hydraulique via deux groupes moto-pompes miniatures, le liquide d’actionnement déplace cette bio-membrane en reproduisant le mouvement de la paroi ventriculaire du cœur humain lors de la contraction. Ce mouvement provoque l’admission et l’éjection du sang par l’aorte dans tout le corps.
La recherche et les tentatives de production de cet organe artificiel ont montré que les principaux obstacles à surmonter sont l'autonomie, la taille de la prothèse qui doit être anatomiquement compatible avec la cage thoracique, les risques d'infections liés au câble percutanés d'alimentation, et les risques thromboemboliques (la formation d’un caillot). Au contraire d'une transplantation cardiaque, l'implantation d'un cœur artificiel ne présente aucun risque de rejet par le système immunitaire puisqu'il s'agit de matériaux biologiquement inertes. En revanche, d'autres risques prévalent, notamment les saignements localisés . Les chercheurs travaillent sans arrêt pour créer le cœur artificiel idéal. C’est une domaine indispensable qui peut sauver des millions de gens partout dans le monde et qui donc doit être supporté.
Rédigé par: Irmak Üzüm
Edité par: Şevval Kalkan