De quoi un cœur a-t-il besoin pour vivre ?
Un cœur peut-il continuer à fonctionner hors du corps ? Au festival scientifique de l’Erasmus MC à Rotterdam, des questions apparemment impossibles deviennent des problèmes de recherche très concrets.
Voici le genre de conversation qu’on pourrait très bien entendre aujourd’hui à l’Erasmus MC, le centre hospitalier universitaire de Rotterdam :
« Est-ce qu’un cœur doit respirer ? »
« Non. »
« Pourtant, sans oxygène, il meurt. »
« Ses cellules ont besoin d’oxygène. »
« Alors un cœur a besoin de poumons ? »
« Pas forcément. »
« De quoi a-t-il besoin, alors ? »
Ce samedi 3 octobre, le festival scientifique de l’Erasmus MC s’adresse justement aux enfants et aux adolescents qui posent ce genre de questions. Parmi les sujets annoncés figure explicitement celui-ci : comment maintenir un organe de donneur vivant ou fonctionnel hors du corps ?
Cela paraît presque impossible. Pour les chercheurs, pourtant, il ne s’agit pas d’un seul problème gigantesque, mais d’une série de questions plus petites : qu’est-ce qui manque à un organe lorsqu’il se trouve hors du corps ? Quelles conditions pouvons-nous remplacer par la technique ? Et comment savoir si les tissus fonctionnent encore ?
Un cœur a besoin de plus que de battre
Le cœur pompe le sang dans tout le corps, mais le muscle cardiaque lui-même doit lui aussi être alimenté en permanence. Ses cellules ont besoin d’oxygène et de nutriments, tandis que le dioxyde de carbone et les autres déchets du métabolisme doivent être évacués.
Dans le corps, cette tâche est assurée par la circulation à travers les vaisseaux coronaires. Hors du corps, ce système d’approvisionnement disparaît. C’est là que la technique intervient : si du sang ou un liquide adapté continue de circuler dans les vaisseaux de l’organe, lui apporte de l’oxygène et des nutriments et maintient les bonnes conditions, les tissus peuvent continuer à fonctionner.
Dans la procédure appelée Heart in a box, un cœur de donneur arrêté est relié hors du corps à un système de perfusion. Alimenté en sang et en oxygène, il recommence à battre et peut récupérer avant d’être transplanté.
Ni magie, ni être humain artificiel. Simplement une question très précise : qu’est-ce qui manque à l’organe, et pouvons-nous le lui fournir ?
Tous les organes n’ont pas les mêmes besoins
À Rotterdam, il n’est pas seulement question de cœurs. À l’Erasmus MC, des foies, des reins et des poumons peuvent eux aussi être reliés à des systèmes spéciaux de perfusion hors du corps.
Le principe général reste le même : un liquide traverse l’organe et alimente ses tissus. Les conditions précises varient toutefois. Lors d’une perfusion froide, on utilise un liquide enrichi en oxygène. Lors d’une perfusion chaude, un mélange de sang, de médicaments et de nutriments peut circuler dans l’organe.
La grande question se transforme aussitôt en une série de petites : quelle température faut-il maintenir ? De combien d’oxygène l’organe a-t-il besoin ? Quelle pression convient ? Comment vérifier que les cellules travaillent encore correctement ? Peut-on non seulement conserver un organe hors du corps, mais aussi le traiter ?
Le mot perfusion semble compliqué. L’idée de base est étonnamment simple : quelque chose doit continuer à circuler dans l’organe.
Quand « impossible » devient une question de recherche
C’est peut-être là que se trouve l’idée la plus intéressante du festival. Maintenir un organe fonctionnel hors du corps paraît être l’une de ces tâches auxquelles on répond spontanément : « Mais c’est impossible ! » La recherche peut inverser cette réaction. Au lieu d’accepter la limite, elle demande : de quoi cette limite est-elle faite ?
Une partie du problème concerne l’apport en oxygène : il faut donc trouver comment le remplacer. Une autre concerne la température : on cherche alors laquelle est la plus favorable. Puis viennent la circulation, la pression, les nutriments et les moyens de mesurer le fonctionnement de l’organe.
Un problème apparemment impossible devient ainsi plusieurs problèmes plus petits que l’on peut étudier séparément. Cela ne signifie évidemment pas que tout deviendra un jour possible. Certaines limites sont réellement imposées par la nature. D’autres veulent simplement dire, pour l’instant : nous ne savons pas encore comment faire.
La science commence parfois par une question d’enfant
Voilà aussi pourquoi ce sujet convient si bien à un festival destiné aux jeunes. « Est-ce qu’un cœur doit respirer ? » paraît être une question toute simple. Pourtant, elle conduit aussitôt à la respiration cellulaire, à la circulation sanguine et au transport de l’oxygène. « Un cœur a-t-il besoin de poumons ? » entraîne la question suivante : l’oxygène doit-il obligatoirement être fourni par des poumons ou peut-on remplir cette fonction autrement ?
Les questions des enfants ont un avantage : elles se soucient assez peu de ce que les adultes considèrent comme évident. C’est peut-être pour cela que la recherche commence parfois par des questions que les adultes ont cessé de poser depuis longtemps.
Bien plus que des organes de donneurs
Le festival ne se limite pas à la transplantation. Les visiteurs pourront découvrir des cœurs artificiels et des modèles du cerveau en 3D, comprendre ce que des capteurs peuvent mesurer par la peau et la transpiration ou explorer les effets de la chaleur et de la pollution de l’air sur le corps. La façon dont une ville peut mieux absorber de fortes pluies fait également partie des sujets proposés.
Les domaines sont très différents, mais la manière de penser se ressemble : que se passe-t-il exactement ? De quoi cela dépend-il ? Que pouvons-nous mesurer ? Et que pouvons-nous modifier ?
La science ne consiste donc pas toujours à connaître déjà la bonne réponse. Souvent, elle commence par décomposer une question trop grande jusqu’à faire apparaître des questions plus petites auxquelles il devient possible de chercher des réponses.
Et si la première réponse est « impossible » ?
Le festival scientifique se déroule samedi 3 octobre, de 11 h à 16 h, dans la Passage de l’Erasmus MC à Rotterdam. Il s’adresse particulièrement aux enfants et adolescents de 8 à 14 ans accompagnés d’un adulte. L’entrée est gratuite.
Quelqu’un arrivera peut-être avec cette question : « Un cœur peut-il continuer à fonctionner hors du corps ? » et repartira avec cinq nouvelles questions. Ce serait probablement un excellent résultat. Car la recherche ne commence pas toujours par une grande découverte. Parfois, elle commence simplement lorsque quelqu’un répond à « C’est impossible » par une question :
« Pourquoi ? »