Bio-impression 3D contre le cancer et l’arthrite : la technologie ReJI accélère le développement de médicaments

La bio-impression, une technologie d’impression 3D existant depuis plusieurs années, est utilisée à des fins médicales depuis environ l’an 2000. Toutefois, elle présente certaines limites, notamment en matière de développement de médicaments, dont le coût reste élevé. Grâce au soutien financier de Versus Arthritis, des chercheurs de l’université de Newcastle ont mis au point une nouvelle méthode de bio-impression 3D de gels contenant des cellules, ouvrant la voie à des avancées dans la mise au point de traitements contre le cancer, les maladies cardiaques et l’arthrite. Ce procédé, capable de reproduire fidèlement les tissus humains, a été breveté aux États-Unis et en Europe. Par ailleurs, sous la direction du professeur Kenny Dalgarno, l’équipe a fondé la start-up Jetbio afin d’attirer des investissements pour déployer l’imprimante ReJI à l’échelle mondiale dans les laboratoires.

Comment se déroule précisément le processus d’impression ? La technologie, appelée Reactive Jet Impingement, repose sur un procédé de bio-impression où deux liquides sont projetés l’un contre l’autre. L’un contient une solution de réticulation avec des cellules en suspension, tandis que l’autre est une solution de polymère. Leur mélange dans l’air forme un hydrogel enrichi en cellules, qui peut ensuite être imprimé en 3D sur presque toutes les surfaces. Ce procédé se distingue par une vitesse d’exécution bien supérieure aux technologies classiques et permet d’atteindre une densité cellulaire dix fois plus élevée. De plus, les tissus obtenus présentent une ressemblance avec les échantillons de tissus humains.

La technologie Reactive Jet Impingement (ReJI) joue un rôle important dans le développement de médicaments, en particulier pour les tests de cultures cellulaires in vitro, où les cellules sont habituellement cultivées sur une surface plane, c’est-à-dire en dehors du corps, dans des conditions artificielles. Cependant, ces modèles 2D traditionnels ne reflètent pas la réalité du corps humain, où les cellules interagissent dans un environnement 3D. C’est ici que la technologie ReJI intervient : en imprimant des cellules dans une matrice 3D, elle permet de mieux reproduire les tissus, rendant ainsi les tests plus précis. Cela contribue à accélérer l’ensemble du processus. Par ailleurs, la méthode Jetbio présente d’autres avantages : elle est plus économique et rend le développement de médicaments plus accessible, permettant ainsi à un plus grand nombre de personnes de se procurer des traitements. De plus, l’équipe de Jetbio a déjà été invitée à la Chambre des députés pour présenter cette technologie, qui devrait optimiser la production de médicaments.

Le professeur Kenny Dalgarno, de la faculté d’ingénierie de l’université de Newcastle, met en lumière les défis actuels du développement de médicaments : « La recherche de médicaments est un processus complexe et très coûteux, impliquant plusieurs séries de tests avant même d’entamer les essais cliniques. Lors de ces essais, seul un composé sur dix parvient à être commercialisé. Ces taux d’échec démontrent clairement qu’il est nécessaire d’améliorer nos modèles pour mieux simuler la réponse aux médicaments chez l’homme. Il existe actuellement un grand intérêt pour le développement de modèles in vitro humains plus performants pour les maladies et les tissus, afin de tester les médicaments de manière plus efficace. »

Les scientifiques visent également à développer une technologie destinée aux patients souffrant d’arthrite, permettant une culture cellulaire plus personnalisée dans le cadre de l’implantation autologue de chondrocytes (ACI), déjà existante. « L’équipe de Jetbio est à la pointe de la recherche et fait progresser de nouvelles technologies qui devraient améliorer à la fois la qualité et la rapidité du développement des médicaments. Ces avancées pourraient permettre à la population d’accéder plus rapidement à de nouveaux traitements, en particulier pour l’arthrite, le cancer et les maladies cardiovasculaires. C’est une avancée majeure », a souligné Lucy Donaldson, directrice de la recherche chez Versus Arthritis.

De plus, les imprimantes seront utilisées à l’avenir pour traiter une large gamme de maladies, comme dans le cadre du projet REBORN financé par l’UE. Dans ce projet, une équipe de l’université de Newcastle développe des modèles in vitro d’un ventricule cardiaque. La bio-impression ReJI y est associée à d’autres bioprocédés. Pour en savoir plus sur l’imprimante ReJI et l’Université de Newcastle, cliquez ICI, et pour découvrir Jetbio, cliquez ICI. Dans la vidéo ci-dessous, le professeur Kenny Dalgarno, directeur scientifique de Jetbio, explique comment le procédé est utilisé pour la fabrication évolutive de modèles de leucémie in vitro.

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*Crédits de toutes les photos : Jetbio und Newcastle University