Des scientifiques étudient la propagation des cellules cancéreuses grâce à l’impression 3D

Les expérimentations animales à des fins médicales soulèvent de nombreuses questions, notamment sur le plan éthique. En France, c’est une pratique encadrée et leur nombre baisse d’année en année – en 2022, un peu plus de 1,8 million d’animaux ont été utilisés, soit 4 % de moins qu’en 2021. L’une des raisons de cette diminution pourrait être attribuer à l’emploi de plus en plus fréquent de la fabrication additive. C’est en tout cas ce que cherche à faire l’équipe de scientifiques de l’institut Henry Royce. Ils impriment en 3D des structures osseuses pour étudier différentes formes de cancer. L’objectif est de voir comment évoluent des cellules cancéreuses dans un environnement qui ressemble au tissu osseux. Ainsi, les essais sur les animaux sont considérablement réduits et les chercheurs peuvent accélérer et multiplier les tests. Une pratique à démocratiser ? 

Ce n’est évidemment pas la première fois que nous évoquons ce sujet et dans le domaine médical, les technologies 3D sont souvent employées pour mener des essais et mieux comprendre certaines pathologies. Elles permettent en effet de créer des structures sur-mesure, avec différents matériaux, qui favorisent la culture de cellules en tout genre. En plus, celles-ci sont conçues selon les besoins et localement, à priori dans des délais courts. On comprend bien les avantages de la fabrication additive dans ces cas-là : les travaux de l’institut Henry Royce sont un exemple de plus.  

Plus concrètement, l’équipe imprime en 3D des structures osseuses qui serviront de “maisons” pour les cellules cancéreuses, plus particulièrement du cancer du sein. L’objectif est d’étudier comment elles se propage dans les tissus. Pour ce faire, ils utilisent deux matériaux, le PLGA et le HA-PLGA. Le premier est un polymère biodégradable qui sert de base au modèle osseux. Quant au second, il s’agit d’un mélange de PLGA et d’hydroxyapatite naturellement présent dans l’os. Cela permet de rendre le modèle plus réaliste et de concevoir un environnement plus proche du tissu osseux naturel.  

La technologie privilégiée pour ces travaux est le dépôt de matière fondue qui a permis à l’équipe de réduire considérablement les coûts. Selon elle, l’imprimante 3D aurait coûté moins de 1 000 euros, contre des milliers si elle avait opté pour une bio-imprimante 3D. En fait, ce sont des échafaudages qui sont imprimés en 3D pour favoriser une culture cellulaire et ainsi comprendre la propagation de cellules cancéreuses. Pour être plus précis, les chercheurs placent des cellules souches appelées cellules souches mésenchymateuses de la moelle osseuse, capables de se transformer en n’importe quelle cellule souhaitée. Fatih Eroglu, l’un des scientifiques ajoute : “C’est comme si l’on donnait à ces cellules l’environnement parfait pour qu’elles deviennent ce que nous voulons qu’elles soient. Nos premiers résultats montrent que les cellules ne se contentent pas de survivre, mais qu’elles créent un environnement osseux réaliste que nous pouvons utiliser pour étudier les métastases cancéreuses.”  

Les premiers tests montrent des résultats positifs. En effet, les cellules réussissent à s’attacher à l’échafaudage, à se développer et à multiplier. Elles se transforment en cellules osseuses, permettant alors de fournir aux scientifiques un moyen d’étudier les interactions des cellules cancéreuses avec le tissu osseux. Une alternative aux expérimentations animales qui se veut plus éthique.  

Nous ne nous contentons pas de construire des échafaudages, nous créons de nouveaux moyens d’étudier les maladies et de tester des traitements qui pourraient réduire les essais sur les animaux tout en accélérant les progrès de la recherche, conclut Fatih Eroglu.

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*Crédits photo de couverture : Fatih Eroglu/Institute Henry Royce