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Un réseau de vaisseaux sanguins imprimé en 3D pour faciliter les transplantations

Publié le 6 octobre 2021 par Mélanie W.
réseau vaisseaux sanguins 3D

A l’Institut de technologie d’Israël, Technion, des scientifiques ont créé un réseau de vaisseaux sanguins imprimé en 3D qui serait capable de fournir la quantité de sang nécessaire à un tissu implanté. Encore au stade de recherche, ce projet pourrait avoir un impact significatif sur l’implantation de tissus chez l’Homme : les tissus en question pourraient en effet être mieux assimilés par un patient et diminuer le risque de rejet. Le recours à l’impression 3D offrirait également une solution personnalisée à chacun, améliorant ainsi les opérations. Ce réseau de vaisseaux sanguins a pour l’instant été testé avec succès sur un rat et l’objectif est de passer dans un second temps sur des animaux plus gros comme des porcs. 

En utilisant la fabrication additive dans leurs travaux de recherche, de nombreux scientifiques sont en mesure de reproduire des organes, des vaisseaux sanguins, des tumeurs ou encore des tissus pour améliorer les opérations médicales, leur compréhension de certaines maladies ou encore réduire les risques liés aux greffes et transplantations. On pense par exemple à l’Université de Californie à San Diego qui avait imprimé en 3D des échafaudages permettant la création de vaisseaux sanguins pour mieux soigner les tumeurs cancéreuses. Dans notre cas, l’équipe en Israël cherche à améliorer les transplantations de tissus chez un patient.

Les chercheurs ont d’abord imprimé en 3D un échafaudage recouvert d’un hydrogel imprimé en 3D (crédits photo : Advanced Materials)

Quand un patient reçoit un nouveau tissu, celui-ci doit d’abord être imprégné par les vaisseaux sanguins du corps afin qu’il puisse recevoir tous les nutriments et l’oxygène nécessaires à son fonctionnement et sa survie. Le tissu est donc d’abord implanté dans une zone “saine” du corps du patient, avant d’être placé au bon endroit. Cette étape ajoute donc une certaine complexité à l’opération et un délai supplémentaire. Or, les scientifiques de Technion ont imaginé une solution imprimée en 3D pour nourrir directement ce nouveau tissu sans passer par le corps du patient.

Un réseau de vaisseaux sanguins 3D à base de collagène

Concrètement, ils ont utilisé du collagène humain développé par Collplant pour imprimer en 3D un échafaudage qui vient imiter la structure d’un gros vaisseau sanguin. Celui-ci a la forme d’un tube possédant des ouvertures sur les côtés afin d’y relier de plus petits vaisseaux. Une fois l’échafaudage prêt, les scientifiques l’ont entouré de tissus, également imprimés en 3D à base de collagène. Il a ensuite été recouvert de cellules endothéliales. Peu à peu, ils ont observé que de minuscules vaisseaux sanguins se formaient à l’intérieur du tube et après une semaine d’incubation, l’échafaudage en question avait pu créer des connexions avec ces petits vaisseaux. On obtient donc un véritable réseau, avec des branches capables de communiquer entre elles.

Afin de voir si ce réseau était fonctionnel et si les vaisseaux sanguins pouvaient réellement fournir aux tissus ce dont ils ont besoin, l’équipe l’a attaché à l’artère fémorale d’un rat ayant reçu une transplantation. Selon elle, le sang a pu circuler du réseau imprimé en 3D vers le tissu implanté, le tout sans fuite. Elle explique qu’elle souhaite désormais imprimer des vaisseaux plus gros pour tester son réseau sur des animaux plus volumineux ; l’objectif à terme est d’obtenir une solution viable pour l’Homme. L’ensemble de l’étude est disponible ICI.

*Crédits photo de couverture : Adobe Stock

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