Un nouveau traitement par implant souple pour réguler la tension

Les lésions à la moelle épinière perturbent le mécanisme par lequel l’organisme régule la pression artérielle. En utilisant des stimulations électriques ciblées de la moelle épinière, des chercheurs suisses et canadiens permettent aux patients de reprendre le contrôle de leur tension, sans aucun médicament. Leurs travaux sont publiés aujourd’hui dans Nature. 


Une équipe de recherche internationale, menée par Grégoire Courtine (EPFL / CHUV) et Aaron Phillips (UCalgary), décrit aujourd’hui dans Nature un dispositif susceptible d’améliorer drastiquement la vie des patients atteints d’une lésion de la moelle épinière.

« L’instabilité de la pression sanguine est une conséquence sérieuse et méconnue de ces blessures », souligne Aaron Philips, membre du Hotchkiss Brain Institute et du Libin Cardiovascular Institute à la Cumming School of Medicine, co-premier auteur. « Nous avons créé la première plateforme permettant de comprendre les mécanismes en cause dans cette instabilité, ce qui nous a permis de développer une nouvelle solution de pointe. »

Les scientifiques s'appuient sur leurs travaux qui ont déjà permis à de nombreux patients paraplégiques de retrouver le contrôle de leurs jambes grâce à une stimulation électrique épidurale (EES). Dans cette nouvelle étude, ils proposent à nouveau d’utiliser ces stimulations ciblées de la moelle épinière au-dessous de la lésion, comme pour restaurer la fonction motrice. Mais au lieu de cibler les régions de la moelle qui commandent les mouvements des jambes, ils ciblent cette fois les circuits neuronaux qui régulent la tension artérielle. Ils les couplent en outre avec un capteur de tension implanté dans une artère. Lorsque celui-ci détecte une baisse de tension anormale, il communique avec un pacemaker qui envoie une série d’impulsions à des endroits précis de la moelle épinière. Ces stimulations électriques dites biomimétiques ont pour effet d’activer le système hémodynamique naturel. “Nous parvenons ainsi à compenser la rupture de communication provoquée par la lésion entre le système nerveux central et le système sympathique”, précise Grégoire Courtine.

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Les travaux décrits dans Nature ont d'abord été réalisés sur des modèles précliniques. Ces tests menés sur des rats et des primates non-humains ont permis de comprendre et d’identifier précisément où et comment la stimulation électrique devait être appliquée pour obtenir la réponse hémodynamique souhaitée.

Jocelyne Bloch, la neurochirurgienne qui dirige le centre .NeuroRestore avec Grégoire Courtine et qui a réalisé les implantations chirurgicales, s’étonne de la réactivité de la stimulation: “C’était impressionnant d’observer l’augmentation immédiate de la pression artérielle au niveau désiré dès que la stimulation était enclenchée.“ 

Les stimulations me procurent un énorme soulagement, bien plus efficace que les médicaments.

Richdeep Gill, premier patient

Le traitement a ensuite été appliqué à un premier patient humain.

“Je subissais quotidiennement ces chutes de tension, surtout le matin et le soir. Depuis que j’ai l’implant, cela n’arrive plus que de façon exceptionnelle - à peine une fois par quinzaine.” Richi, 38 ans, lui-même chirurgien, est devenu tétraplégique à la suite d’un accident. “Ces épisodes d’hypotension étaient extrêmement pesants. Ils s’accompagnent de troubles visuels et empêchent d’accomplir les actes les plus simples de la vie quotidienne. Les stimulations me procurent un énorme soulagement, bien plus efficace que les médicaments.”
Sean Dukelow, l’un des médecins qui ont traité Richi, souligne : « Dès l’instant qu’il a reçu ce système, Richi a pu se passer complétement de tous les médicaments qu’il prenait pour stabiliser sa pression. C’était une amélioration majeure de son état, et à long terme cela réduit ses risques de maladie cardiovasculaire. »

Ces recherches se poursuivront entre autres grâce à un large financement octroyé par la division recherche de l’armée américaine (DARPA). En parallèle, la start-up ONWARD (nouveau nom de GTX Medical), basée à l’EPFL Innovation Park et aux Pays-Bas, s’occupera du développement et de la commercialisation des dispositifs cliniques basés sur ces innovations.

References

'Neuroprosthetic baroreflex controls haemodynamics after spinal cord injury'. Nature, January 27th, 2021, DOI 10.1038/s41586-020-03180-w