Journal de chimie physique et biophysique
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Abstrait

Nouveaux tests automatisés de patch-clamp sur des cardiomyocytes dérivés de cellules souches : vont-ils standardiser la pharmacologie in vitro et la recherche sur l’arythmie ?

Amuzescu B, Scheel O and Knott T

Les progrès récents dans le domaine des cellules souches embryonnaires et des cellules souches pluripotentes humaines induites ont permis de produire efficacement des préparations de cardiomyocytes cultivés avec une pureté supérieure à 99 %, ce qui les rend adaptées aux approches automatisées de patch-clamp. Par rapport aux méthodes actuelles de criblage de médicaments à haut débit, telles que les tests de fluorescence utilisant des colorants sensibles au calcium ou au potentiel transmembranaire, ou les enregistrements de potentiel de champ et la cartographie d'activation à l'aide de réseaux multi-électrodes, les expériences de patch-clamp offrent la possibilité de combiner les enregistrements de potentiel d'action en mode current-clamp avec une caractérisation détaillée des effets des médicaments sur plusieurs composants du courant ionique avec des protocoles voltage-clamp soigneusement conçus, ce qui conduit à une compréhension approfondie des conditions et des mécanismes de l'arythmogenèse, en particulier lorsqu'ils sont combinés avec des modèles informatisés d'électrophysiologie cellulaire. Les directives récemment publiées sur le test complet in vitro de proarythmie (CiPA) soulignent l'importance des tests pharmacologiques sur plusieurs canaux ioniques cardiaques, dont au moins Nav1.5 (précoce et tardif), Cav1.2, hERG1, Kv7.1/minK et Kir2.1, via des protocoles de voltage-clamp, au lieu d'un simple dépistage hERG, combiné à une modélisation informatique, afin de déterminer la responsabilité proarythmique d'un candidat médicament. De plus, les tests de patch-clamp sur des cardiomyocytes dérivés de cellules souches pluripotentes induites spécifiques au patient amélioreront les méthodes actuelles de diagnostic moléculaire dans les canalopathies cardiaques en identifiant le composant de courant défectueux et en examinant individuellement la sensibilité aux médicaments des canaux mutants, un pas en avant pour les approches de médecine personnalisée.