De protéines de soie permettent la bio-impression 3D de tissus artificiels

Une équipe de scientifiques de l’Institut indien de technologie Guwahati (IIT) fait avancer la bio-impression en Inde : ils auraient créé une bio-encre à partir de protéines de soie, capable d’imprimer en 3D des tissus, implants et organes à des coûts défiant toute concurrence. Ces protéines permettraient en effet d’imiter l’architecture biologique du cartilage osseux et de tissus vivants. 

La bio-impression est souvent considérée comme le futur de la médecine sur-mesure parce qu’elle permet la création de structures cellulaires personnalisées, réalisées justement à partir des cellules du patient. Bien qu’elle en soit encore à ses balbutiements, la bio-impression pourrait à terme produire des organes sur-mesure, répondant alors au défi des greffes : on sait que les donneurs d’organes sont largement inférieurs aux demandes. Nous ne sommes pas encore au stade où nous pouvons imprimer en 3D des reins ou un coeur, mais les progrès sont encourageants. 

Les recherches menées par cette équipe de scientifiques en Inde sortent de l’ordinaire puisqu’elles se basent sur des protéines de soie, et plus particulièrement de la soie Muga. Celle-ci est fabriquée par un ver à soie que l’on retrouve uniquement dans la région d’Assam en Inde – c’est donc une ressource rare dans le monde mais abondante pour ces scientifiques. Cela explique en partie pourquoi ils ont utilisé ce matériau plutôt que du collagène, traditionnellement employé dans les processus de bio-impression. Un des chercheurs affirme que 10 grammes de collagène coûtent plus de 10 000 roupies tandis que 10 grammes de soie en valent 2. 

Pour obtenir la bio-encre, les chercheurs ont besoin de soie liquide. Elle est obtenue soit en dissolvant les fibres de soie dans des solvants appropriés, soit par extraction directe des glandes de vers à soie. Puis, la soie liquide est mélangées aux cellules souches du patient : on obtient le matériau pour imprimer en 3D les tissus artificiels.  Ceux-ci sont ensuite maturés dans un laboratoire avant d’être implantés pour remplacer les parties du corps défectueuses. Une fois implantées, les cellules du tissu imprimé en 3D se développeraient et prolifèreraient, tandis que la protéine de soie se dégraderait en acides aminés – laissant ainsi la place à la partie endommagée de l’organe pour se régénérer. Cela permettrait d’éviter une opération chirurgicale supplémentaire pour retirer l’implant.

Pour l’instant, le responsable du laboratoire, Biman Mandal, affirme que son équipe a jusqu’à présent créé des prototypes de tissus structurels tels que les os, le cartilage et le ménisque du genou, ainsi que de tissus mous comme le foie, le cœur et la peau. Il conclut : “La bio-impression a parcouru un long chemin… Nous sommes maintenant en mesure de recréer une architecture minutieuse jusqu’au micron, ce que les méthodes conventionnelles n’étaient pas capables de faire auparavant.” Retrouvez plus d’informations sur le site de l’IIT ICI.

*Crédits photo de couverture : Ishan Bhadoria Photography 2018

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