Un « pacemaker biologique » in vitro pour étudier les troubles du rythme cardiaque

Des chercheurs chinois ont mis au point un « stimulateur cardiaque biologique » in vitro, en créant un organoïde du nœud sino-atrial[1] capable d’être régulé par des cellules nerveuses afin de contrôler le rythme cardiaque. Ces travaux, publiés dans la revue Cell Stem Cell [2], offrent une nouvelle plateforme pour l’étude des troubles du rythme cardiaque et le développement de médicaments.

Un élément essentiel et difficile à étudier

Les battements continus et rythmés du cœur dépendent du « stimulateur cardiaque naturel » situé dans l’oreillette droite : le nœud sino-atrial. Sous le contrôle du système nerveux, celui-ci génère en permanence des signaux électriques et coordonne les oreillettes et les ventricules via le système de conduction cardiaque afin qu’ils se contractent à l’unisson, pompant ainsi le sang dans tout le corps. En cas de défaillance du nœud sino-auriculaire, le rythme cardiaque peut ralentir, voire s’arrêter.

« Extrêmement petit et profondément enfoui », il est difficile à étudier et les modèles animaux ne parviennent pas à simuler avec précision le rythme cardiaque humain ni sa régulation neuronale.

« Générer de manière autonome un rythme cardiaque stable »

« En simulant des signaux clés du développement embryonnaire et en procédant à un criblage systématique », les chercheurs ont « guidé des cellules souches[3] » pour former des organoïdes tridimensionnels du nœud sino-auriculaire capables de « générer de manière autonome un rythme cardiaque stable ». Ainsi, les scientifiques ont pu reproduire in vitro le processus de « stimulation-conduction » qui existe in vivo.

Ils ont ensuite exploré les mécanismes sous-jacents aux arythmies cardiaques. Après avoir introduit dans les organoïdes des mutations associées à un dysfonctionnement familial du nœud sino-auriculaire, le « stimulateur cardiaque » battait nettement plus lentement.

Un traitement a permis d’atténuer ce rythme anormal, démontrant que ce modèle peut non seulement élucider les mécanismes sous-jacents aux maladies liées au rythme cardiaque, mais aussi être utilisé pour évaluer des agents thérapeutiques potentiels.

[1] Aussi appelé nœud sinusal ou sino-auriculaire, il s’agit d’un amas de cellules nerveuses situé dans la paroi de l’oreillette droite, à proximité de l’orifice de la veine cave supérieure. Siège du centre de commande de la stimulation électrique du cœur, il est la partie la plus haute des voies intracardiaques de conduction (Source : Académie de médecine)

[2] T Zhang et al., Human PSC-derived sinoatrial node-cardiac plexus assembloids model innervation-associated maturation of pacemaker systems, Cell Stem Cell, 2026 https://doi.org/10.1016/j.stem.2026.04.018

[3] Les chercheurs ne précisent pas s’il s’agit de cellules iPS ou de cellules souches embryonnaires humaines (CSEh). Ces dernières, issues d’embryons humains, conduisent à la destruction desdits embryons. Il ne peut exister d’usage éthique des CSEh (cf. Maladie de Parkinson, diabète : les CSEh en compétition avec les iPS ?).

Source de la synthèse de presse : Xinhua (18/05/2026)