De la peau et des os bio-imprimés en 3D pour les astronautes

L’Agence Spatiale Européenne (ESA) travaille actuellement sur un procédé de bio-impression de tissus humains à partir de cellules pour mieux soigner les astronautes en mission vers Mars, partis pour des années de voyage. En collaboration avec l’hôpital de l’Université Technique de Dresden et l’entreprise Blue Horizon, les équipes auraient développé les premiers échantillons de peau bio-imprimée en 3D et d’os. Le procédé aurait été réalisé à l’envers afin de voir s’il peut fonctionner dans un environnement où la gravitation est complètement différente : les premiers résultats sont apparemment concluants, une bonne nouvelle pour nos astronautes !

Les travaux de recherche en bio-impression 3D dans l’espace ne datent pas d’aujourd’hui ; déjà à bord de la Station Spatiale Internationale, des chercheurs s’intéressent au développement de cellules cancéreuses et ont recours à la bio-impression pour développer différents modèles. La ESA se penche quant à elle sur les soins apportés aux astronautes en mission : elle cherche à leur proposer des remèdes efficaces, sans intervention quelconque de la Terre. Les scientifiques chargés du projet auraient utilisé du plasma comme bio-encre pour développer les premiers échantillons.

Un échantillon de peau bio-imprimée en 3D (crédits photo : ESA – SJM Photography)

Le plasma sanguin ferait office de bio-encre riche en nutriments, composant liquide qui pourra être directement prélevé chez l’astronaute en question si on en croit Nieves Cubo de l’Université de Dresden. Le problème est que le plasma a une consistance très fluide avec laquelle il est difficile de travailler, surtout dans dès que l’apesanteur intervient. Afin de relever ce défi, les chercheurs auraient ajouter de la méthylcellulose et de l’alginate pour augmenter la viscosité de la bio-encre finale. Ces deux agents se retrouvent dans les plantes et les algues et peuvent être transportées facilement dans l’espace. 

A partir de ce mélange de cellules, les chercheurs auraient bio-imprimé en 3D des échantillons de peau et d’os, le tout à l’envers pour reproduire les caractéristiques d’un environnement spatial. Concernant la bio-impression d’os, Nieves précise : “La production de l’échantillon d’os impliquait l’impression de cellules souches humaines en ajoutant un ciment osseux au phosphate de calcium comme support de structure, qui est ensuite absorbé pendant la phase de croissance.”

Le projet consiste également à bien comprendre le type d’installations qui seraient nécessaires à bord que ce soit en termes d’équipement, de salles d’opération et d’environnements stériles. Les chercheurs envisagent aussi la possibilité de créer des tissus plus complexes pour les greffes – aboutissant à terme à l’impression d’organes entiers pour les astronautes. 

L’échantillon d’os grandit peu à peu (crédits photo : University Hospital of Dresden Technical University)

Tommaso Ghidini, responsable de la Division Structures, Mécanismes et Matériaux de l’ESA et superviseur du projet, ajoute : “Une capacité de bio-impression 3D permettra aux astronautes de répondre aux urgences médicales dès leur apparition. Dans le cas de brûlures, par exemple, une peau neuve pourrait être bio-imprimée au lieu d’être greffée ailleurs sur le corps de l’astronaute, causant ainsi des dommages secondaires qui ne guérissent pas facilement dans l’environnement orbitaire. Dans le cas de fractures osseuses – rendues plus vraisemblables par l’apesanteur de l’espace, un os de remplacement pourrait être inséré. Dans tous les cas, la bio-encre proviendrait de l’astronaute lui-même, le rejet de la greffe ne poserait donc pas de problème.”

L’équipe de l’ESA est assez confiante quant aux résultats, même si ces recherches n’aboutiront probablement que dans quelques années. Ils s’appuient notamment sur le succès de la bio-impression sur Terre et espère qu’elle pourra dépasser les limites terrestres. En attendant de voir de la peau imprimée en 3D dans les vaisseaux spatiaux, vous pouvez retrouver plus d’informations ICI.

*Crédits photo de couverture : ESA – SJM Photography

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