menu

Les projets de la bio-impression : organes et tissus imprimés en 3D

Publié le 7 avril 2020 par Mélanie R.
projets bio-impression

La bio-impression est une méthode qui permet de fabriquer des structures cellulaires à partir de bio-encres chargées en cellules souches : couche par couche, on vient déposer le bio-matériau pour concevoir de la peau, un tissu voire même un organe. Les projets de bio-impression sont de plus en plus nombreux et encourageants : les laboratoires se lancent dans la fabrication de foies, de reins et de cœurs humains ! L’objectif est qu’ils puissent être viables et c’est là tout le défi de nos chercheurs. A terme, cette méthode permettra de faire face au manque de donneurs d’organes et de mieux comprendre certaines maladies. Il reste encore des progrès à faire mais nous avons tenu à vous présenter les principaux projets de la bio-impression, que ce soit des organes ou des parties du corps imprimés en 3D.

Un cœur bio-imprimé en 3D

En avril dernier, une équipe de chercheurs israéliens a présenté un cœur bio-imprimé, pas plus gros qu’une cerise. L’organe était constitué de cellules, de vaisseaux sanguins, de ventricules et de chambres : une première pour le secteur. Les chercheurs ont développé un hydrogel à partir de tissus adipeux du patient, diminuant ainsi les risques de rejet une fois implanté. Le processus d’impression aurait duré entre 3 et 4 heures seulement. Le cœur n’est pas plus grand que celui d’un lapin mais c’est un début encourageant. Notons également les résultats obtenus par BIOLIFE4D : l’entreprise américaine a réussi à bio-imprimer un cœur humain miniature doté de ventricules et de cavités.

Le premier coeur bio-imprimé en 3D n’est pas plus grand qu’une cerise

La bio-impression de rein, un des premiers projets de la bio-impression

 En 2011, le professeur Anthony Atala, directeur du Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, présentait pour la première fois un rein bio-imprimé en 3D. En sept heures, son équipe avait pu concevoir cet organe à partir de cellules souches. Le rein ne pouvait pas vivre pendant très longtemps mais le projet était plein de promesses. Depuis, les travaux d’impression continuent. A Harvard par exemple, des chercheurs ont réussi à bio-imprimer en 3D un modèle de tubule proximal vascularisé afin de mieux comprendre la structure et le fonctionnement du rein.

Anthony Atala présente le rein bio-imprimé en 3D

Des cornées artificielles imprimées en 3D

L’Organisation mondiale de la santé estime que 10 millions de personnes dans le monde ont besoin d’une intervention chirurgicale pour prévenir la cécité cornéenne, et 4,9 millions souffrent déjà d’une cécité complète due à une cicatrice cornéenne. En 2019, des chercheurs de l’université de Newcastle ont mis au point pour la première fois une cornée artificielle imprimée en 3D qui pourrait être transplantée pour les personnes dans le besoin. Après avoir étudié et recueilli des données à partir de l’œil d’un volontaire, les chercheurs ont pu concevoir un modèle 3D de la cornée. L’un des aspects les plus difficiles a été d’utiliser les bons matériaux pour maintenir sa forme concave et de trouver une encre suffisamment fine pour être extrudée. En utilisant une seule cornée humaine saine, ils ont pu imprimer en 3D 50 cornées artificielles, ce qui constitue une avancée importante en ophtalmologie.

projets bio-impression

Les chercheurs ont réussi à développer une cornée artificielle imprimée en 3D

Une solution pour lutter contre la stérilité

En mai 2017, des chercheurs de la Northwestern University ont mis au point une solution pour les femmes ayant des problèmes de fertilité. À l’époque, ils avaient réussi à implanter un ovaire bio-imprimé dans une souris stérile. Deux ans plus tard, les chercheurs ont réalisé des progrès très prometteurs. Ils ont pu cartographier l’emplacement des protéines structurelles dans un ovaire de porc, ce qui leur a permis de créer une bio-encore pour imprimer des ovaires fonctionnels pour les femmes. L’équipe a expliqué que leur méthodologie pouvait être utilisée pour identifier d’autres types de protéines qui pourraient faciliter la création de bio-encres pour d’autres organes.

Les ovaires imprimés en 3D ont été testés sur des souris

Le mini-foie de l’Université de São Paulo

Des chercheurs de l’Université de São Paulo au Brésil ont réussi à bio-imprimer en 3D des versions miniatures d’un foie humain à partir de cellules sanguines. Le processus n’a duré que 90 jours, du prélèvement du sang du patient à la production du tissu. Ces petits organes hépatiques remplissent toutes les fonctions de l’organe en question : production de protéines vitales, stockage des vitamines et sécrétion de la bile. Pour fabriquer le tissu hépatique, l’équipe a utilisé la bio-imprimante Inkredible, commercialisée par le fabricant Cellink, l’un des acteurs les plus reconnus du marché de la bio-impression.

projets bio-impression

Le mini foie a été bio-imprimé en 90 jours (crédits photo : Agência FAPESP)

Une oreille bio-imprimée

Ce projet de bio-impression a été rendu possible grâce à une collaboration avec l’Université de technologie du Queensland (QUT) pour aider la petite Maia Van Mulligan à retrouver l’ouïe. L’association Hear and Say, soutenant la petite fille depuis le début, affirme que l’oreille imprimée en 3D est pleinement fonctionnelle et permettra à Maia de retrouver son audition. L’implant auriculaire pourrait être créé de façon anatomique en utilisant les cellules du cartilage du patient. Cette avancée permet en plus de concevoir une oreille personnalisée à moindre coût  – elle pourrait être davantage à la portée des patients qui en ont besoin.

projets bio-impression

L’impression 3D permet la création de dispositifs personnalisés

Bio-impression et peau

L’entreprise française Poietis est reconnue pour ses projets de bio-impression 3D, notamment pour ses travaux de recherche sur la peau. Elle a récemment débuté un essai clinique d’implantation de peau bio-imprimée en 3D, en collaboration avec l’Assistance Publique – Hôpitaux de Marseille (AP-HM). Rappelons que Poietis conçoit et commercialise des bio-imprimantes 3D, sa gamme Next Generation Bioprinting est destinée à l’ingénierie tissulaire et la recherche clinique. Sa peau imprimée en 3D pourrait servir à tous ceux qui ont subi de graves brûlures, cancer ou autres accidents entraînant une perte de peau. L’objectif du fabricant français est de pouvoir développer une peau directement implantable chez le patient, conçue à partir de ses cellules.

projets bio-impression

Crédits photo : Poietis

Vers la bio-impression d’un pancréas

Une équipe de scientifiques de la « Fondation pour la Recherche et le Développement de la Science » s’est fixée pour objectif de développer un pancréas fonctionnel imprimé en 3D d’ici 2020. Cela devrait aider les patients diabétiques à éviter de devoir s’injecter de l’insuline et à minimiser le risque de complications secondaires connexes, qui conduisent souvent au décès. La bio-encre serait obtenue après un prélèvement de cellules souches, cultivées pour produire insuline et glucagon. Elle serait compatible avec la Bio X de Cellink et couche par couche servirait à concevoir un pancréas. Retrouvez ces différents projets d’impression 3D dans notre vidéo ci-dessous :

Que pensez-vous de ces différentes projets de bio-impression 3D ? Partagez votre avis 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 !

Partagez vos impressions

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

de_DEen_USes_ESfr_FR
Toute la 3D chaque semaine
Recevez un condensé de l’actualité de l’impression 3D
En utilisant ce site, vous acceptez que les cookies soient utilisés à des fins d’analyse, de pertinence et de publicité. En savoir plus OK

3Dnatives is also available in english

switch to

No thank you