Organes sortis d’une imprimante

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Les imprimantes à jet d’encre ou à rayon laser ne servent pas seulement à imprimer des cartes d’anniversaire : il peut également en sortir des morceaux de tissus ou même des organes entiers comme un rein.

Depuis maintenant une vingtaine d’années, les chercheurs tiennent en main le Saint Graal de la culture d’organe. Car en théorie, des cellules souches embryonnaires, cultivées en laboratoire depuis 1998, permettent de reconstituer un être humain entier, et donc tous types de tissus ou d’organes

Début mai 2013, Shukrat Mitalipov, un chercheur spécialisé dans les cellules souches de la Health&Science University de Portland dans l’Oregon, est parvenu à cultiver des cellules souches embryonnaires humaines à partir de cellules de peau en recourant à une technique de clonage thérapeutique. Des organes obtenus à partir de ces cellules ne seraient donc pas rejetés par le système immunitaire du patient. Mais en pratique, personne n’a encore réussi, en partant de quelques cellules souches, à faire croître dans une boîte de Petri des organes tridimensionnels à la structure souvent complexe comme le foie, le pancréas ou les reins.

Dans le meilleur des cas, la culture cellulaire permet de faire croître en quantité suffisante des tissus – musculaires, nerveux ou épidermiques. Voilà maintenant que des imprimantes 3D, alimentées par des cartouches de différents types de cellules pourraient reconstituer des organes, une couche cellulaire après l’autre.

Jusque-là, ceux qui cultivaient des tissus devaient se contenter de séparer les cellules des organes provenant de dons. Lorsqu’il ne restait plus qu’un squelette d’organe, ils le colonisaient avec des cellules du patient. Pour ce faire, le don d’organe était nécessaire, si bien que le problème de la pénurie d’organes disponibles continuait de se poser. Linda Griffith, chercheuse spécialisée dans la culture des cellules au Massachusetts Institute of Technology, est surtout connue pour avoir greffé le pavillon d’une oreille humaine sur le dos d’une souris.

Cette chercheuse est aussi l’une des premières à avoir eu l’idée d’alimenter une imprimante 3D non pas avec du plastique mais avec des cellules, afin de recréer en trois dimensions différents types de cellules spécialisées.

Avantage de l’imprimante, elle permet aussi de conférer aux cellules des feuillets embryonnaires et des facteurs de croissance. Autre avantage de taille que souligne Will Wenmiao Shu de la Heriot-Watt University d’Edimbourg en Ecosse, le processus d’impression des cellules peut être automatisé. Will Wenmiao Shu a récemment réussi à imprimer des cellules souches embryonnaires humaines en modifiant la technique d’impression par jet d’encre. En l’espace de deux secondes, il est en mesure d’imprimer des centaines d’agrégats tridimensionnels de cellules souches embryonnaires appelés sphéroïdes. Il ne s’agit pas de les utiliser pour faire croître des organes. Les tissus humains qui se développent à partir des sphéroïdes permettent de tester des milliers de médicaments de manière sûre et sans recourir à des animaux.

En Caroline du Nord, le Wake Forest Institute est spécialisé en médecine régénératrice. La technique d’impression y sert déjà pour produire des organes.

« Nous pouvons non seulement insérer avec précision différents types de cellules, mais en plus, nous pouvons imprimer des protéines, des facteurs de croissance et d’autres substances dans la structure pour soutenir la régénération organique »

explique James Yoo, le responsable de l’équipe de bio-impression de Wake Forest. Du cartilage pour le nez et les oreilles, des tissus musculaires, des os et même des reins, voilà le catalogue actuel de James Yoo. « Notre projet en est encore à un stade initial » concède-t-il, « nous combinons des cellules et certains biomatériaux pour en faire un rein miniature qui, une fois implanté chez un animal, permet de filtrer l’urine. »

par Sascha Karberg Source

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