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De nouvelles avancées sur l’impression 3D d’un coeur

Ce projet fait partie des plus ambitieux dans le domaine de la médecine et pourrait bien la révolutionner dans un avenir pas si lointain. Stuart Williams, chercheur à l’université de Louisville dans le Kentucky, estime que ce n’est plus de la science fiction, et décrit comment les scientifiques pourront à l’avenir créer des coeurs humains fonctionnels, à partir des cellules d’un patient et d’une imprimante 3D. « On pense que d’ici 10 ans, on arrivera à créer un coeur ‘bioficiel’ (‘bioficial’ dans le texte), à partir des cellules d’un patient » explique Williams.

L’avantage de cette avancée est double : d’une part, en utilisant directement les cellules des patients, elle permet d’éliminer les dangers liés au rejet de l’organisme du greffon, et d’autre part elle permet de faire face au manque de dons d’organes en imprimant à la demande.

Dans le cadre de leurs recherches, Williams et ses collègues ont récemment imprimé et implanté une portion de coeur à une souris de laboratoire. L’université du Kentucky a utilisé cette même technologie pour faire pousser un nouvel os sur une patte de lapin mais aussi pour imprimer des membres du corps humains permettant aux étudiants en chirurgie de pratiquer.

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Jeremy Touroo, chercheur à l’université de Louisville, utilise la Pluronic F127 pour imprimer la partie inférieur d’un ventricule (Photo: Michael Clevenger, The Courier-Journal, Louisville, Ky.)


Le début des recherches remontent aux débuts des années 90

Alors que l’intérêt pour l’impression 3D a soudainement explosé, les scientifiques ont commencé à étudier les possibles applications médicales dès les années 90. Les nouvelles imprimantes 3D pour particuliers utilisent le plastique comme matériau de base tandis que celles conçues par Williams utilisent des cellules vivantes et une colle biologique.

Williams a commencé ses recherches à l’université d’Arizona ou il a reçu une subvention du ministère américain de la Défense pour développer l’impression 3D de ganglions lymphatiques, avec l’idée de les implanter chez l’humain dans le cas d’une attaque terroriste chimique . Sa première imprimante, appelé la BioAssemblyTool ou BAT,  a coûté pas moins de $400,000. Aujourd’hui, l’ensemble de ses recherches concerne la reproduction de vaisseaux sanguins, de structure cardiaque et enfin de coeur humain, afin de combattre les maladies cardiovasculaires, qui reste la première cause de mortalité dans le monde.

En 2007, le département de Stuart Williams a reçu la somme de 2 millions de dollars de la part de l’Institut National de la Santé pour accroître ses travaux sur l’impression 3D. Les recherches ont alors été menées sur la croissance de tissus en laboratoire pour créer des réseaux de minuscules vaisseaux sanguins chez des souris et des rats. D’un point de vue technique, les tissus sont créés à partir de cellules graisseuses d’un individu et incorporés à l’imprimante BioAssemblyTool. Les cellules vivantes sont alors associées à un gel biologique qui se désagrège un fois implanté dans l’organisme.

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Williams estime que le coût total d’un coeur ‘bioficiel’ pourrait atteindre les 100, 000$, sans toutefois inclure les 150,000$ nécessaire aux frais d’hôpitaux et de chirurgie. Ca reste toujours moins élevé que le coût moyen d’une transplantation cardiaque actuellement et évite les coûts liés à un rejet de l’organe. Dans le cas ou cette avancée deviendrait une réalité, il est d’ailleurs certainement probable que les assurances prendraient en charge une telle dépense si il était prouvé qu’une telle intervention est nécessaire pour le patient.

Plus d’infos sur « The Courier Journal ».

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À propos Alex

Consultant en impression 3D, j’ai co-fondé 3Dnatives en 2013 pour promouvoir cette révolution en marche. J’accompagne les entreprises sur les transformations liées à l’impression 3D et j’interviens lors de conférences dédiées au sujet (TEDx, 3D Printshow, 3D Print Lyon, Essec, HEC). Diplômé de l'Université Paris Dauphine et du King's College London en Mathématiques Appliquées vous pouvez me suivre sur twitter @martelalexandre