Des échafaudages imprimés en 3D pour la guérison des lésions de la moelle épinière

En France, des dizaines de milliers de personnes vivent avec des lésions de la moelle épinière, qu’elles soient dues à un traumatisme ou à des causes médicales. Chaque année, environ 2 000 nouvelles personnes sont touchées, principalement des hommes, et à ce jour, aucun traitement n’a permis de restaurer totalement les fonctions perdues. La complexité de ces blessures tient notamment à la destruction des cellules nerveuses et à l’incapacité des fibres nerveuses à se régénérer sur le site de la lésion, ce qui entraîne souvent une paralysie permanente.

Pour la première fois, des chercheurs de l’Université du Minnesota Twin Cities ont mis au point une approche novatrice. Leur méthode combine l’impression 3D, la thérapie par cellules souches et l’ingénierie de tissus cultivés en laboratoire, ouvrant la voie à de nouvelles perspectives pour réparer les lésions médullaires et favoriser la récupération fonctionnelle.

Des échafaudages imprimés en 3D réparer la moelle épinière

La technique repose sur la fabrication d’une structure imprimée en 3D, conçue pour accueillir des tissus cultivés en laboratoire, que les chercheurs appellent échafaudage organoïde. Cette structure comporte de minuscules canaux microscopiques dans lesquels sont introduites des cellules progénitrices neuronales spécifiques à la moelle épinière. Ces cellules, issues de cellules souches adultes humaines, ont la capacité de se multiplier et de se transformer en différents types de cellules nerveuses matures. « Nous exploitons les micro-canaux de l’échafaudage pour guider la croissance des cellules, assurant ainsi le développement efficace de nouvelles fibres nerveuses », explique Guebum Han, ancien postdoctorant en génie mécanique à l’Université du Minnesota et premier auteur de l’étude. « Une fois implanté dans la moelle épinière, ce système agit comme un relais, permettant aux signaux nerveux de contourner la zone endommagée. »

Dans leur expérience, les chercheurs ont implanté ces échafaudages chez des rats dont la moelle épinière avait été gravement endommagée. Les cellules se sont transformées en neurones et ont développé des fibres nerveuses dans les deux sens, établissant de nouvelles connexions avec les circuits nerveux existants. Au fil du temps, ces nouvelles cellules se sont parfaitement intégrées dans le tissu de la moelle épinière, permettant aux rats de retrouver certaines fonctions motrices. « La médecine régénérative ouvre de nouvelles perspectives pour traiter les lésions de la moelle épinière », explique Ann Parr, professeure de neurochirurgie à l’Université du Minnesota. Bien que cette recherche en soit encore à ses débuts, elle représente un espoir inédit pour les personnes touchées par ces blessures. L’équipe prévoit d’augmenter la production de ces structures et de poursuivre leur développement pour de futures applications médicales.

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*Crédits photo de couverture : Motion Array