L’impression 3D au service des patientes atteintes d’un cancer du sein

Le cancer du sein est resté en 2022 le cancer le plus fréquent chez les femmes. Selon l’OMS, une femme sur douze en moyenne développera un cancer du sein au cours de sa vie, avec un taux de mortalité plus élevé dans les pays en développement par rapport aux régions industrialisées. En 2022, 2,3 millions de femmes dans le monde ont été diagnostiquées, et 670 000 en sont décédées. Le cancer du sein se caractérise par une prolifération incontrôlée de cellules anormales qui peuvent se propager si elles ne sont pas traitées.

Le dépistage précoce et l’information sur les traitements disponibles sont donc essentiels pour réduire ces chiffres. C’est pourquoi octobre a été désigné comme mois de la sensibilisation au cancer du sein, avec le 19 octobre marquant la Journée mondiale contre le cancer du sein. Partout dans le monde, des initiatives de sensibilisation, de prévention et de traitement se multiplient durant cette période. De plus, un nombre croissant d’entreprises et d’instituts de recherche s’engagent dans le développement de nouvelles technologies pour améliorer les soins aux femmes atteintes de ce cancer, notamment en utilisant l’impression 3D. Voici quelques exemples actuels de projets où l’impression 3D est appliquée dans le cadre du traitement du cancer du sein.

Les implants régénératifs de CollPlant et Stratasys

De nombreuses procédures de reconstruction mammaire dépendent souvent d’un nombre limité de tissus issus de dons de cadavres humains ou d’animaux. L’innovation de la bio-impression 3D proposée par CollPlant surmonte cette contrainte, élargissant l’accès à la reconstruction mammaire pour davantage de patientes. Cette année, CollPlant a collaboré avec Stratasys pour lancer une étude pré-clinique sur des implants mammaires régénératifs. En combinant le système Origin de Stratasys avec le rhcollagène biotine de CollPlant, ces implants seront testés pour voir s’ils peuvent régénérer le tissu mammaire naturel sans provoquer de réaction immunitaire. CollPlant a déjà noté une bonne vascularisation et une croissance de tissus conjonctifs dans l’implant 3D. Les résultats de cette collaboration seront révélés au deuxième trimestre 2025.

Crédits photo : Stratasys

La prothèse française MATTISSE

La société lilloise Lattice Medical a renforcé son statut de leader en innovation après six années de recherche, avec à son actif 12 brevets. Elle a développé MATTISSE, une bioprothèse mammaire qui allie impression 3D, biomatériaux avancés et techniques d’ingénierie tissulaire. Ce dispositif permet non seulement d’obtenir le volume et la forme désirés, mais facilite également la régénération du tissu mammaire. Fabriqué par fabrication additive à partir de biomatériaux résorbables, MATTISSE favorise la régénération du tissu adipeux autologue. Une fois implantée, la prothèse s’intègre naturellement dans le corps, permettant une régénération du tissu sur six mois, après quoi elle se dissout complètement sans laisser de résidu. Pour en savoir plus sur les activités de Lattice Medical et son utilisation de l’impression 3D dans le traitement du cancer du sein, découvrez notre interview exclusive :

Healshape

Fondée à Lyon en janvier 2020, Healshape est une startup biomédicale spécialisée dans la reconstruction et l’augmentation mammaire par bioprinting. L’entreprise vise à « développer des solutions naturelles de reconstruction mammaire pour chaque femme » en s’adressant aux 40% de 2,2 millions de femmes qui ont été diagnostiquées avec un cancer du sein et qui ont besoin d’une mastectomie (2020). Comme Lattice Medical, elle propose une bioprothèse entièrement personnalisée, baptisée UR SHAPE, qui est une « matrice 100 % naturelle composée de matériaux biosourcés [qui sont imprimables en 3D] et résorbables » grâce à l’utilisation d’une encre qui facilite la régénération des tissus de chaque femme. Une fois implanté, le médecin peut injecter les propres cellules de la patiente en réalisant un lipofilling. Une seule opération est donc nécessaire. Ces cellules vont alors adopter la forme de la bioprothèse et pourront reconstruire le tissu mammaire. Après quelques mois de travail, la prothèse pourra se résorber d’elle-même, ne laissant que les propres cellules de la patiente, qui devraient alors pouvoir retrouver leur sein. En 2023, l’entreprise a annoncé un partenariat avec l’Institut de Cancérologie de l’Ouest dans les Pays de la Loire, en France.

Isolement des cellules cancéreuses agressives

Un groupe de recherche de l’université de Gérone a réussi à isoler les cellules à l’origine du cancer du sein chez la femme. Ils ont imprimé en 3D de minuscules matrices appelées échafaudages, qui reproduisent les tissus et les fibres du corps humain. À l’aide du logiciel BCN3D Cura et de l’imprimante 3D Sigma du fabricant barcelonais, ils ont testé différents paramètres afin de créer les modèles les plus optimaux pour la recherche. Ils ont fait 10 copies de chaque configuration afin de voir quelle géométrie séparait le mieux les cellules souches, qui provoquent les rechutes. En isolant les cellules souches, les chercheurs pourront mieux les étudier pour trouver les biomarqueurs responsables des tumeurs et les cibler avec des médicaments.

Crédits photo : BCN3D

BellaSeno innove avec des implants 3D résorbables pour la reconstruction mammaire

BellaSeno, pionnier allemand dans le domaine de l’impression 3D d’implants médicaux, développe des implants résorbables pour la reconstruction osseuse et des tissus mous, fabriqués par impression 3D.

Cette année, lors de la 93e réunion annuelle de chirurgie plastique à San Diego, BellaSeno a présenté les résultats préliminaires de son essai clinique. Les données ont montré que ses échafaudages en polycaprolactone de qualité médicale (mPCL) permettent une rétention du volume mammaire deux fois supérieure par rapport à la greffe de graisse seule. Ces échafaudages ont également démontré une sécurité optimale, sans complications telles que l’infection ou la nécrose. Dans le cadre de cette étude, 19 patientes ont reçu des échafaudages mammaires en mPCL remplis à 50 % de greffe de graisse autologue, après avoir subi le retrait de leurs implants en silicone. Le suivi réalisé sur 12 à 24 mois n’a révélé aucune complication majeure.

En parallèle, BellaSeno prévoit d’ouvrir une usine de production entièrement automatisée en Australie en 2025. Cette usine, spécialisée dans l’impression 3D d’implants médicaux, produira jusqu’à 100 000 échafaudages mammaires sur mesure par an, offrant ainsi des solutions personnalisées.

Crédits photo : BellaSeno

Les prothèses mammaires sur mesure imprimées en 3D de l’université de Limerick

À l’université de Limerick, en Irlande, des chercheurs ont annoncé ce qu’ils considèrent comme une « première mondiale » : la création de prothèses mammaires sur mesure pour les femmes ayant subi une mastectomie, à l’aide de la numérisation et de l’impression en 3D. Fruit d’une collaboration entre l’unité d’innovation rapide de l’université de Limerick (UL), l’unité de soins mammaires symptomatiques de l’hôpital universitaire de Limerick (UHL) et le centre de radio-oncologie Mid-Western du réseau privé Mater, ce service pilote espère améliorer la qualité de vie des survivantes d’un cancer du sein. En substance, les femmes ayant subi une mastectomie complète auront accès à des prothèses entièrement personnalisées qui seront produites sur place, au point de soins, et qui s’adapteront parfaitement au sein résiduel, quelles que soient sa forme et sa taille. Bien que les chercheurs ne précisent pas quelle technologie d’impression 3D a été utilisée, ils mentionnent que le traitement espère remédier à l’absence d’une approche « taille unique », qui est la norme actuelle. Le projet vise également à fournir des solutions de prothèses sur mesure dans toute l’Irlande.

L’équipe à l’origine du projet UL (de gauche à droite) : Emmajude Lyons, chercheuse en doctorat, Unité d’innovation rapide, Université de Limerick ; Dr Lorraine Walsh, consultante en radio-oncologie, Réseau privé Mater Limerick ; M. Chwanrow Baban, consultant en chirurgie mammaire générale et oncoplastique, Unité mammaire symptomatique, Hôpital universitaire de Limerick ; et Dr Kevin J O’Sullivan, chercheur principal, Unité d’innovation rapide (crédits photo : Université de Limerick).

Un implant imprimé en 4D qui s’adapte au corps et libère des médicaments

Un groupe de chercheurs de la Queen’s University Belfast (QUB) a créé des implants imprimés en 4D grâce à Tinkercad et à la bio-imprimante 3D Cellink Bio X. Ces implants personnalisés ont été fabriqués avec des matériaux intelligents capables de modifier leur forme et leurs caractéristiques. Grâce à cette technologie, les implants peuvent être programmés, contrôlés par des stimuli externes tels que la température ou l’humidité, afin d’améliorer leur adaptation à chaque patient. Les avantages de l’utilisation de l’impression 4D dans les implants ne sont pas seulement esthétiques, ils sont également capables de libérer progressivement des médicaments à des endroits très précis. Ce type de médicament de chimiothérapie (doxorubicine ou DOX) aide le patient à prévenir la réapparition des cellules cancéreuses.

Crédits photo : QUB

Un appareil à ultrasons imprimé en 3D pour lutter contre le cancer du sein

Une équipe de chercheurs du MIT a créé un dispositif imprimé en 3D qui promet de contribuer à la lutte contre le cancer du sein. L’appareil à ultrasons vise à permettre une détection précoce du cancer du sein. Les cancers de l’intervalle sont une source d’inquiétude pour les médecins et les patients. Il s’agit de tumeurs qui se développent rapidement entre les mammographies régulières et qui sont plus agressives que celles détectées en routine. Canan Dagdeviren, auteur principal de l’étude, explique que son objectif était de concevoir un dispositif qui permettrait un dépistage plus fréquent chez les personnes à haut risque. Le « cUSBr-Patch », un patch imprimé en 3D avec des ouvertures, permet de scanner en profondeur et d’obtenir une image du sein sous différents angles. Ce dispositif a été créé à l’aide d’une imprimante 3D Prusa i3 MK3S+ utilisant du TPU et du PLA, se fixe au soutien-gorge et permet de lutter contre ces cancers de l’intervalle.

Crédits photo : MIT

ONEBra et l’impression 3D de bonnets de soutien-gorge suite à un cancer du sein

ONEBra est une jeune entreprise italienne qui a proposé une solution aux femmes ayant subi une mastectomie à la suite d’un cancer du sein. Souvent, en effet, l’asymétrie des seins résultant de cette opération entraîne des difficultés psychologiques supplémentaires pour les patientes. ONEBra a donc développé des bonnets de soutien-gorge personnalisables et imprimables en 3D qui peuvent être adaptés à la physiologie de la femme. La cliente peut scanner son corps à domicile et envoyer les images à l’entreprise, qui imprime ensuite en 3D les bonnets de soutien-gorge personnalisés et les expédie au domicile de la patiente. Grâce à l’utilisation de la fabrication additive, le produit est expédié en peu de temps et dans le respect total de la vie privée de la personne.

Les bonnets imprimés en 3D par ONEBra sont fabriqués avec la technologie HP MJF en TPU (crédits photo : ONEBra)

ReConstruct Bio fait progresser la reconstruction mammaire naturelle

ReConstruct Bio, fondée par l’Institut Wyss de l’Université de Harvard, utilise la technologie de bio-impression 3D SWIFT développée par l’institut pour se concentrer sur la reconstruction et l’augmentation mammaire chez les femmes ayant subi une mastectomie. L’équipe a conçu le BioImplant, un tissu bio-ingénierie fabriqué à partir des cellules propres des patientes. Imprimé par la méthode SWIFT, ce tissu est vascularisé, ce qui favorise une intégration immédiate dans le réseau sanguin de la patiente. En utilisant les cellules du patient, cette approche réduit également les risques de rejet et d’autres complications. Selon ReConstruct Bio, cette technique offre de meilleurs résultats que les implants mammaires synthétiques et peut être appliquée à la reconstruction et à l’augmentation mammaire, ainsi qu’à d’autres interventions reconstructives ou esthétiques.

Image microscopique des canaux vasculaires à l’intérieur du tissu adipeux qui a été bio-imprimé et perfusé in vitro pendant une durée de quatre jours. Crédits : Institut Wyss – Université de Harvard

Implants biologiques imprimés par Cellbricks

De nombreuses femmes subissant une intervention chirurgicale pour traiter un cancer du sein choisissent d’opter pour un implant après l’opération. Traditionnellement, ces implants sont en silicone, mais ceux-ci comportent le risque d’être encapsulés par le corps, nécessitant leur retrait après un certain temps. Pour offrir une alternative aux implants en silicone, la startup Cellbricks développe des implants à partir de tissus humains. Grâce à sa technologie de bio-fabrication unique, Cellbricks peut imprimer des implants à partir de cellules humaines, dont certaines proviennent directement des patientes. Le succès de cette approche repose sur l’utilisation d’une encre biologique, d’un procédé de bio-impression stéréolithographique multimatériaux, ainsi que sur des logiciels et des technologies de pointe.

Crediti foto: Cellbricks

Des mini-tumeurs imprimées en 3D pour améliorer la lutte contre le cancer

L’Université d’East Anglia et son approche de la reconstruction mammaire

Des recherches récentes menées à l’Université d’East Anglia (UEA) se penchent sur l’utilisation de l’impression 3D pour améliorer les opérations de reconstruction mammaire chez les patientes atteintes de cancer. Le projet vise à créer des moules sur mesure grâce à des scans 3D du sein de la patiente avant l’intervention, ce qui facilite la mesure des tissus et optimise la forme et le volume lors de la reconstruction. cela améliore la qualité et la rapidité de l’opération. Un autre aspect de cette recherche consiste à utiliser des données d’IRM pour concevoir des implants personnalisés imprimés en polymères biodégradables. Ces implants seraient destinés à la chirurgie mammaire conservatrice, qui consiste à retirer la tumeur tout en préservant au maximum le tissu et la forme du sein. L’implant 3D serait ensuite inséré dans le corps et se dégraderait progressivement après avoir été injecté avec la graisse propre de la patiente.

Crédits photo : University of East Anglia

Ricoh et SimBioSys unissent IA et impression 3D pour traiter le cancer du sein

Ricoh USA, par le biais de Ricoh 3D for Healthcare, leader dans la fabrication de dispositifs médicaux personnalisés, a signé un accord avec SimBioSys, une entreprise technique spécialisée dans l’IA et la modélisation informatique, pour explorer de nouvelles technologies dans le traitement du cancer du sein. Cette collaboration se concentre sur l’évaluation du potentiel de l’intelligence artificielle combinée à l’impression 3D avancée afin d’améliorer les expériences chirurgicales et de personnaliser les soins aux patientes atteintes de cancer du sein. Lors de la conférence de l’American Society of Breast Surgeons en avril 2024, Ricoh et SimBioSys ont présenté leurs premières avancées, dévoilant des modèles innovants de cancer du sein. Bien que les détails des technologies utilisées restent confidentiels, la collaboration promet d’apporter des solutions novatrices pour le traitement et la gestion du cancer du sein.

Crédits photo : SimBioSys

ZULE propose des alternatives aux prothèses mammaires imprimées en 3D

En octobre dernier, l’ESPOL (Escuela Superior Politécnica del Litoral) en Équateur a lancé ZULE, un projet qui utilise l’impression 3D pour créer des prothèses mammaires externes personnalisées. Cette technologie permet de concevoir des prothèses parfaitement adaptées à l’anatomie de chaque patiente, assurant ainsi confort et apparence naturelle. L’équipe, dirigée par le professeur Gabriel Helguero, a développé un processus alliant numérisation et modélisation 3D, permettant à chaque prothèse de correspondre non seulement aux dimensions de la patiente, mais aussi à la cicatrice. Lors de la présentation de ce projet, l’importance du dépistage précoce du cancer du sein a été mise en avant. La rectrice de l’ESPOL, Cecilia Paredes, a également souligné comment cette recherche, guidée par la technologie de fabrication additive, peut transformer des vies et contribuer au bien-être des patientes.

Crédits photo : ESPOL / Escuela Superior Politécnica del Litoral

Que pensez-vous de ces différentes applications d’impression 3D pour lutter contre le cancer du sein ? N’hésitez pas en tout cas à partager vos commentaires sur ce projet dans les commentaires de l’article ou avec les membres du forum 3Dnatives. Retrouvez toutes nos vidéos sur notre chaîne YouTube ou suivez-nous sur Facebook ou Twitter !