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Projets nationaux

PURKINJE CRA

Caractérisation du Réseau de Purkinje de la cellule à l’organe, basée sur l’imagerie du tissu cellulaire et des données cliniques

 

Ce projet a pour objectif de caractériser le comportement et la structure du Réseau de Purkinje, afin de mieux comprendre son rôle dans la genèse des arythmies et de développer de nouvelles thérapies interventionnelles. Cela implique de développer de nouvelles techniques d'imagerie, la réalisation d'expériences aux niveaux cellulaires et tissulaires, l’acquisition d’enregistrements cliniques de l'activité électrique du Réseau de Purkinje, et d’intégrer l’ensemble de ces données dans un modèle informatique. Ce modèle permet une meilleure stratification des patients à risque.

Ce projet a reçu un financement de la région Aquitaine Limousin Poitou-Charentes dans le cadre de l’appel à projets volet Recherche 2016 (Dossier n°2016-1R30113).

Equipex MUSIC

Plateforme multi-modale d'exploration en cardiologie

 

Via ce projet MUSIC un outil d'exploration multimodal a été créé, combinant les différentes technologies existantes dans l’étude des désordres électriques cardiaques, afin de permettre une évaluation multiparamétrique des pathologies, et un guidage du traitement sur une seule et même plateforme. L'équipement intègre plusieurs technologies jusqu'alors utilisées séparément : IRM, Rayons X, systèmes de localisations de cathéters en 3D, systèmes de cartographie électrophysiologique invasive et non invasive. L’objectif est de permettre une évaluation multiparamétrique des pathologies, et un guidage du traitement sur une seule et même plateforme.

MUSIC est utilisé dans un consortium international, à des fins thérapeutiques, dans plus de 20 hôpitaux internationaux en 2017. Ce travail a bénéficié d'une aide de l'Etat gérée par l'Agence Nationale de la Recherche au titre du programme "Investissements d'avenir" portant la référence "ANR-11-EQPX-0030."

 

WAYLESS

Une nouvelle thérapie pour arrêter la fibrillation ventriculaire avec WAYLESS: large surface donnant des stimulations de surface à faible énergie

 

La stratégie de base de WAYLESS est de minimiser les besoins énergétiques pour arrêter la Fibrillation Ventriculaire (FV) en utilisant une stimulation de surface DC à basse énergie administrée par des électrodes stratégiquement placées sur de larges zones du cœur. Cela implique de combiner des approches informatiques et expérimentales avancées pour déterminer les protocoles de stimulation et les configurations d'électrodes capables de réduire les besoins en énergie de défibrillation en dessous des dommages tissulaires et des seuils de douleur.

CARTLOVE

 

Contrôle des ablations radiofréquence par thermométrie (IRM) pour les oreillettes et les ventricules

 

Le succès des procédures d’ablation par radiofréquence pour les arythmies comme la fibrillation ventriculaire et la fibrillation auriculaire est actuellement limité par un manque de visualisation de la formation des lésions durant la procédure.
Le projet CARTLOVE a pour objectif d’améliorer significativement l’évaluation de l’étendue de la lésion créée en proposant une visualisation instantanée pendant l’ablation grâce à la thermométrie IRM.
Ceci permettrait de réduire considérablement les échecs dus à des ablations partielles de la zone arythmogène.

ECGI

 

 

 

 

Amélioration de l'imagerie cardiaque non invasive par caractérisation de la cicatrice

L'imagerie électrocardiographique non invasive (ECGi) permet la visualisation de la propagation de l'activité électrique sur la surface du cœur, et donc l’identification des conductions ré-entrantes (tourbillons électriques) présentes lors de troubles du rythme.

Cependant, la présence de cicatrices dans le cœur provoque des artefacts dans les résultats puisque les potentiels électriques dans ces régions sont atténués et complexes. Ceci est problématique car c’est au niveau des cicatrices que sont localisés les motifs qui conduisent les ré-entrées.

Le projet vise à significativement améliorer l’ECGi par une meilleure incorporation de données d'IRM dans une nouvelle méthodologie inverse basée sur la paramétrisation des sources.

UNMASC

Compréhension des mécanismes de remodelage lors de l’évolution de la fibrillation auriculaire pour le développement de meilleurs traitements

 

 

La fibrillation auriculaire (FA) est le plus commun des troubles du rythme cardiaque associé à un pronostic défavorable. Avec l’évolution de la maladie on observe une phase de transition caractérisée par une augmentation de la fréquence et de la durée des épisodes de FA dont la nature et le développement restent méconnus. Il est important de comprendre les mécanismes de ces altérations, le rôle des facteurs intrinsèques, et de trouver de nouveaux biomarqueurs. Ce projet a pour but de clarifier dans un modèle de brebis en fibrillation auriculaire (comparable à l’homme) les processus de remodelage survenant lors de cette phase afin d’améliorer la prise en charge de la FA.

TARGET

Altérations micro-structurelles liées aux fibrillations ventriculaires : caractérisation cellulaire et électrocardiographique.

 

Les objectifs principaux de ce projet de recherche sont une meilleure compréhension des mécanismes liés au déclenchement et à la maintenance de la fibrillation ventriculaire. Cette compréhension se fait via une analyse moléculaire et cellulaire des propriétés du cœur, et l’application de l’électrocardiographie non-invasive.

Ce projet conduira potentiellement à la découverte de nouvelles cibles thérapeutiques. 

MORT SUBITE

 

Mesurer les risques de morts subites

 

Les temps de repolarisation chez les patients en arythmie sont généralement estimés à l'aide de calculs ARI issus des enregistrements des ECG. Cependant, cette pratique n'a pas été correctement validée et, par conséquent, l'utilisation d'un tel marqueur dans la classification du risque de mort subite d'un patient peut être compromise.

En accédant aux enregistrements ECG du patient, nous sommes en mesure de calculer la dispersion de la repolarisation et de la comparer avec les images enregistrées. De plus, en développant des modèles mathématiques personnalisés des cœurs de patients, nous pouvons classer leur risque individuel de mort subite en fonction des conditions provoquant une arythmie.

Ces travaux amélioreront l'efficacité des indicateurs des arythmies cardiaques et ouvriront la voie à une meilleure classification du risque de mort subite.

RISQUE ARYTHMOGENE

Évaluation du risque arythmogène dû à l’hétérogénéité de la repolarisation dans des modèles spécifiques au patient

 

Malgré des améliorations majeures dans la thérapie chirurgicale et pharmacologique, la majorité des personnes à risque de mort subite cardiaque ne peut être identifiée.

Ce projet étudie les cellules cardiaques et le trajet du signal électrique lors d’arythmies. Les arythmies réentrantes, où un signal électrique suit pathologiquement un trajet détourné et effectue des ré-entrées, sont supposées jouer un rôle dans le maintien de la fibrillation ventriculaire.

Les hétérogénéités dans les temps de repolarisation des cellules cardiaques sont associées à un risque arythmogène accru.

Ces travaux, grâce à une meilleur compréhension et étude des mécanismes à l’échelle de la cellule, permettront donc de mieux évaluer les risques d’arythmie en amont.

 

ANALYSE SPATIO TEMPORELLE

Analyse spatio-temporelle des signaux électriques du cœur pour l’ablation de la fibrillation auriculaire

 

La fibrillation auriculaire (FA), l’arythmie cardiaque la plus courante, est responsable des accidents vasculaires cérébraux (AVC) et des pathologies cardiovasculaires. L’ablation par cathéter est une des thérapies les plus courantes pour son traitement. La détection des zones arythmogènes à cibler est basée sur l’analyse des potentiels des électrogrammes (EGM) mesurés directement en contact du tissu des oreillettes par des cathéters de cartographie introduits par la veine fémorale. Le taux de réussite de la technique d’ablation pour la fibrillation auriculaire persistante n’est pas satisfaisant, en partie à cause de l’analyse des potentiels EGM qui est encore fortement visuelle et manuelle, et par conséquent opérateur-dépendante et sensible aux erreurs.

Ce projet vise à développer des outils automatiques basés sur l’extraction d’information des EGM pour guider l’ablation de la fibrillation auriculaire persistante et ainsi fournir des cibles pour l’ablation. Ces outils permettront d’augmenter ainsi le taux de réussite de l’intervention et la qualité de vie du patient.

EPAC

Nouvelles cibles thérapeutiques dans la fibrillation auriculaire : rôle d’Epac

 

Malgré ces avancées importantes sur les connaissances des mécanismes cellulaires liés à la fibrillation auriculaire, une meilleure compréhension des voies de signalisation moléculaire, c’est-à-dire des étapes qui impliquent les molécules pour contrôler les fonctions des cellules, reste indispensable.

Ce projet de recherche propose une approche transversale (de la cellule à l’organisme vivant en passant par le tissu) et translationnelle (sur des modèles animaux et échantillons humains) permettant de mettre en évidence un nouvel acteur de la fibrillation auriculaire, l’ « exchange protein directly activated by cAMP » (Epac). Au cours de ce projet, nous proposons de démontrer le rôle clé d’Epac dans la fibrillation auriculaire et de mettre en évidence le potentiel thérapeutique de son inhibition.

 

MEGAVOLT

 

Couplage mécano-électrique dans l'infundibulum du ventricule droit sain et en surcharge de pression

L’infundibulum du ventricule droit (INF) est une des principales origines anatomiques d’arythmies ventriculaires et de mort subite idiopathique, dans le contexte de différentes pathologies cardiaques.

L’étirement du muscle du cœur est connu pour moduler l’activité électrique cardiaque par un mécanisme : le couplage mécano-électrique. Ainsi nous émettons l’hypothèse que l’étirement myocardique est un régulateur important de l’électrophysiologie de l’INF, causant des arythmies dans le ventricule droit sain et pathologique.

Le projet MEGaVOLT étudie la contribution de cet étirement aigu et chronique dans l’obstruction du débit du ventricule droit. Il permettra l’identification des mécanismes associés d’étirement chronique de l’INF. Ce projet translationnel tirera profit d’une approche intégrative permettant de suivre les mécanismes qui cause des arythmies et d’identifier de potentielles cibles thérapeutiques.

 

CARDIOVERSION

 

Une nouvelle méthode sécuritaire et indolore de cardioversion de la fibrillation auriculaire avec EPIC : Cardioversion Externe Indolore

 

L'objectif de ce projet est de démontrer la faisabilité d'une cardioversion - c’est-à-dire la défibrillation des oreillettes - sans douleur pour la fibrillation auriculaire et de calculer les paramètres d'administration pour l'homme. Les résultats de cette recherche serviront de base à une nouvelle et robuste électrothérapie AF qui permettra de réduire les charges physiques et économiques associées aux chocs électriques traditionnels à champ lointain et à haute énergie. À la fin de ce projet, nous serons en mesure de passer aux essais cliniques.