L’impression d’organes pénètre de plus en plus la réalité. Dans une nouvelle et prometteuse recherche, des chercheurs de l’école de médecine de la Wake Forest (Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, Etats-Unis) annoncent qu’ils ont utilisé une imprimante 3-D avancée pour créer des sections d’os, de muscles et du cartilage qui fonctionne comme les vrais, une fois implantés dans des animaux.
Bien que la réalisation soit impressionnante, elle n’est pas vraiment une surprise. Le domaine de l’ingénierie tissulaire n’a cessé de réaliser des avancées futuristes ces dernières années. Les chercheurs ont exploré le domaine de la bio-impression (“bioprinting”) comme un moyen de remplacer des tissus endommagés depuis plusieurs années maintenant. La difficulté pour reproduire la complexité des tissus humains a prouvé que ce n’était pas chose facile. Cependant, les scientifiques testent constamment de nouvelles “bio-encres” spécialisées et diverses imprimantes spécialement conçues dans le but de produire des tissus utilisables.
Le nouveau “système d’impression de tissus et d’organes intégré” (ITOP pour Integrated Tissue and Organ Printing System) va donc un peu plus loin. Il est semblable à l’imprimante à jet d’encre que vous pouvez avoir chez vous, sauf qu’au lieu d’encre couleur et noir, elle dispense un échafaudage en polymère biodégradable (polycaprolactone) et un hydrogel rempli de cellules vivantes. L’échafaudage offre une intégrité structurelle aux parties du corps pour les aider à survivre à la transplantation, tandis que le gel perméable, à base d’eau et de cellules, assure que l’oxygène et les nutriments puissent entrer.
Le système de bio-impression ITOP imprimant un morceau de mâchoire (Wake Forest Institute for Regenerative Medicine)
En conséquence, le tissu imprimé implanté peut se développer et même former de nouveaux vaisseaux sanguins.
Les chercheurs précisent que, précédemment, les structures tissulaires, sans globules prêts à l’emploi, devaient être inférieures à 200 microns pour que les cellules survivent, mais que leur nouvelle approche permet de résoudre ce problème. Ils ont utilisé l’ITOP pour produire les structures d’une oreille de bébé mesurant 3,8 cm de long, qui ont été implantés sous la peau de souris en laboratoire. L’oreille a continué à montrer des signes de vascularisation un à deux mois plus tard.
Pour démontrer sa capacité à produire des structures de tissus mous, l’équipe a utilisé le système pour produire du tissu musculaire, l’ont implanté dans un rat et ont observé deux semaines plus tard, qu’il était assez robuste pour se vascularisé et engendrer la formation du nerf. En utilisant des cellules souches humaines, le système a également imprimé des fragments d’os de la mâchoire, assez grand pour une reconstruction faciale, et implantée dans un rat. Cinq mois plus tard, les structures s’étaient développées dans le tissu osseux vascularisé.
Impression d’une partie de mâchoire humaine (Wake Forest Institute of Regenerative Medicine)
Selon l’auteur principal, Anthony Atala, de la Wake Forest Institute of Regenerative Medicine :
Cette nouvelle imprimante de tissus et d’organes est une avancée importante dans notre quête pour faire des tissus de remplacement pour les patients. Elle peut fabriquer des tissus de toute forme stables à l’échelle humaine. Avec la poursuite du développement, cette technologie pourrait être utilisée pour imprimer des tissus vivants et des structures d’organes pour être implantée chirurgicalement.
Les scientifiques estiment qu’un jour, les médecins pourraient être en mesure d’imprimer de nouvelles parties du corps personnalisé pour les patients dont leurs propres os, les muscles et le cartilage sont manquants ou brisés. Mais pour l’instant, il y a encore de la recherche à faire; les mâchoires et les oreilles iTop n’ont pas été testées chez l’homme.
Leurs résultats ont été publiés dans la revue Nature Biotechnology : A 3D bioprinting system to produce human-scale tissue constructs with structural integrity sur le site de la Wake Forest Institute for Regenerative Medicine : Scientists Prove Feasibility of “Printing” Replacement Tissue.
