Un pacemaker externe qui régule les anomalies du rythme cardiaque grâce aux ultrasons

Des chercheurs américains ont imaginé un pacemaker portable qui envoie des ultrasons au cœur, rendu sensible à ces ondes mécaniques. A l’état de preuve de concept, ce dispositif illustre les progrès rapides de la sonogénétique, une technique qui combine thérapie génique et ciblage par ultrasons. 

Par Laure BelotPublié le 12 juin 2026 à 12h00, modifié le 12 juin 2026 à 13h43 https://www.lemonde.fr/sciences/article/2026/06/12/un-pacemaker-externe-qui-regule-les-anomalies-du-rythme-cardiaque-grace-aux-ultrasons_6701088_1650684.html#:~:text=Des%20chercheurs%20américains%20ont%20imaginé,génique%20et%20ciblage%20par%20ultrasons.

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Un pacemaker posé à même la peau pourra-t-il, un jour, réguler par ultrasons un cœur au rythme défaillant ? Cette solution évitant une intervention chirurgicale est l’objectif affiché d’une équipe pluridisciplinaire issue de prestigieuses universités américaines – MIT et Harvard dans le Massachusetts, universités de Californie et de Californie du Sud. La publication (Nature Biomedical Engineering, 2 juin) détaille cette recherche combinant rythmologie, stimulation par ultrasons et thérapie génique.

Testée in vitro sur des cellules cardiaques humaines, puis in vivo sur des rongeurs, elle « est extrêmement novatrice et très solide d’un point de vue expérimental », commente Anna Moroni, professeure de physiologie à l’université de Milan (Italie). « Même si une applicabilité humaine n’est pas proche, c’est une preuve de concept majeure qui ouvre des voies de recherche », ajoute le professeur Pascal Defaye, du CHU de Grenoble-Alpes, président du groupe de rythmologie et stimulation cardiaque de la Société française de cardiologie.

Cette recherche illustre les progrès rapides de la « sonogénétique », qui combine thérapie génique et ciblage par ultrasons. Dans un article fondateur de septembre 2015 publié dans Nature Communications, des chercheurs du Salk Institute à San Diego (Californie) avaient expliqué avoir rendu sensibles à ces ondes inaudibles par l’oreille humaine des neurones de vers C. elegans, qui, en retour, avaient envoyé un signal nerveux.

Pour explorer la piste de stimulation cardiaque par ultrasons, Chen Gong – un des trois coauteurs principaux de l’article du 2 juin – raconte avoir été inspiré par plusieurs axes de recherche. L’optogénétique, tout d’abord, qui utilise la lumière pour contrôler des cellules génétiquement modifiées. « Cette technique [appliquée sur des cellules cardiaques de rat en 2015] ne pénètre pas profondément dans l’organisme, nous avons donc décidé de remplacer la lumière par le son. »

La deuxième influence est venue d’un travail du MIT ayant abouti « à des patchs ultrasonores bio-adhésifs pour obtenir des images des tissus profonds » sur un principe équivalent à l’échographie, précise le chercheur. Enfin, dit-il, « les progrès des thérapies géniques approuvées par la FDA [Food and Drug Administration] pour des maladies comme la drépanocytose [leur] ont donné confiance dans le fait que cette composante pourrait être transposable en clinique ».

Praticité clinique

Elisa Konofagou, professeure de génie biomédical, de radiologie et de chirurgie neurologique à l’université Columbia, à New York, qualifie ce travail d’« enthousiasmant ». Cette scientifique qui travaille notamment sur les thérapies par ultrasons pour les maladies neurodégénératives, la douleur chronique, la dépression et le cancer ajoute : « Outre la faisabilité établie in vitro puis in vivo dans des cœurs de rongeurs, les auteurs ont démontré la sécurité de l’approche », tant sur le plan génétique que tissulaire. Ces résultats, souligne-t-elle, « associent pour la première fois la sonogénétique et des formes portables de thérapie par ultrasons ».

Cette praticité clinique est également relevée par Christopher Puleo, du Rensselaer Polytechnic Institute à Troy (Etat de New York), qui a notamment travaillé sur des impulsions ultrasonores pour activer, par voies nerveuses, des cellules immunitaires. « En proposant une interface ultrasonore portable et un patch bio-adhésif durable pour le patient, cette étude constitue un ajout essentiel à l’histoire de la sonogénétique, même s’il faudra encore beaucoup de travail avant que la technique puisse être testée chez l’être humain. »

Les retombées de cette publication en sonogénétique se feront-elles en priorité dans le domaine cardiaque ? Certains cardiologues en doutent. « Ce travail est un exploit technologique, mais les pacemakers actuels ont atteint un niveau exceptionnel de qualité. Je ne vois pas vraiment l’intérêt de changer d’approche », commente le cardiologue Michel Haïssaguerre, pionnier de certaines thérapies pour des troubles du rythme cardiaque.

La scientifique Anna Moroni, qui travaille sur les canaux ioniques, petites portes capables de rendre les cellules sensibles à la lumière ou aux ultrasons, entend cet argument. « La technologie des pacemakers actuels est tellement bien établie et performante que les cliniciens restent sceptiques quant à la recherche d’alternatives, note-t-elle. Plus que pour son aspect clinique, l’intérêt de cette publication nouvelle réside selon moi dans le caractère novateur de la technique sonogénétique, appliquée ici à un cas très convaincant : la stimulation cardiaque. »

Cette professeure est l’une des investigatrices, avec les Français Serge Picaud (Institut de la vision) et Mickaël Tanter (Inserm) du projet NeuroSonoGene financé jusqu’en 2030 par une bourse « ERC Synergy Grant » à hauteur de 7,8 millions d’euros. « Il s’agit de rendre des neurones sensibles aux ultrasons, afin de pouvoir moduler leur activité à distance via une interface cerveau machine. Une des applications cliniques serait de restaurer la vision de personnes aveugles », explique Serge Picaud, directeur de l’Institut de la vision. « Après des résultats positifs obtenus sur des rongeurs [Nature Nanotechnology, 2023], nous sommes en train de démontrer les même concepts chez les primates,ajoute le physicien Mickaël Tanter, membre de l’Académie des Sciences. « Il nous faut encore démontrer la possibilité d’induire la perception de formes », précise Serge Picaud. « D’ici à quatre ans, nous devrions être en capacité de demander des autorisations pour réaliser des essais chez l’homme », conclut Mickaël Tanter.

La thérapie génique chez l’humain « demeure une préoccupation majeure pour les cliniciens et les patients et elle n’en est qu’à ses débuts », reconnaît Anna Moroni. Si « l’obtention des autorisations d’organismes de réglementation des Etats-Unis [FDA] et d’Europe [EMA] s’avère complexe », elle pronostique, confiante, que « de nombreuses applications basées sur la stimulation à distance par ultrasons verront le jour ».

Laure Belot