Des vaisseaux sanguins développés à partir d’impressions 3D

Impression de tissus vasculaires | Capture d’écran Vimeo

Impression de tissus vasculaires | Capture d’écran Vimeo

La recherche sur la culture de tissus artificiels progresse considérablement.

S’il est aujourd’hui possible de créer des prothèses dentaires ou osseuses en ayant recours à une imprimante 3D, cette technologie ne permet pas encore d’obtenir des organes artificiels, en raison de la complexité de leur micro-architecture. Les essais d’impression de tissu vivant vascularisé qui ont été menés jusqu’à présent ne fonctionnent que sur de très petites surfaces, qui n’excédent généralement pas un centimètre cube.

Mais les travaux menés par des chercheurs de l’Institut Wyss, à l’Université d’Harvard, pourraient bien changer la donne, rapporte le quotidien berlinois Der Tagesspiegel. La chercheuse Jennifer Lewis et son équipe sont parvenus à imprimer du tissu vivant de la taille d’un doigt, en utilisant une «encre» contenant différents types de cellules, de la gélatine, du fibrinogène, des enzymes et des facteurs de croissance.

Des vaisseaux sanguins se sont développés à l’intérieur du tissu, lui permettant de vivre plus de six semaines et même de commencer à se muer en tissu osseux. Les chercheurs estiment qu’il s’agit d’une avancée «fondamentale» dans le domaine de la recherche sur la culture de tissus artificiels et décrivent leur expérience en détails dans la revue scientifique PNAS.

 

Vascularisable

Le physicien allemand Lothar Koch, chercheur au Laserzentrum d’Hanovre, planche actuellement sur un procédé d’impression de tissu vivant par le biais d’un laser, qui consiste à chauffer une plaque de verre en dessous de laquelle sont collées les cellules à imprimer. Celles-ci sont transformées en vapeur qui se dépose sur la surface de la plaque, formant ainsi, goutte par goutte, un tissu artificiel. Le recours à cette technologie permet d’obtenir des tissus plus denses et donc plus facilement vascularisables, avec des cellules cent fois plus proches les unes des autres que lorsqu’elles sont créées à partir d’encre:

«C’est important car le tissu ne peut se développer que lorsqu’il y a très peu d’espace entre les cellules.»

Lothar Koch estime que les vaisseaux sanguins que l’équipe de l’Institut Wyss est parvenue à créer à l’intérieur du tissu artificiel, qui sont séparés d’environ trois millimètres, ont un écart trop important:

«C’est trop car le trajet que peuvent effectuer les nutriments et l’oxygène par diffusion n’est que de quelques centaines de micromètres.»

Soit l’épaisseur d’un cheveu, indique le site de la station de radio allemande Deutschlandfunk, qui explique que, pour cette raison, «seuls les tissus artificiels très fins peuvent jusqu’à présent être transplantés», permettant ainsi de combler une vessie, des vaisseaux sanguins ou des valves cardiaques endommagés.

Deutschlandfunk rapporte les résultats d’une autre expérience encourageante menée dans ce domaine. Le chercheur américain Anthony Atala et son équipe sont parvenus avec succès à implanter sur des rats et des souris du tissu musculaire, du cartilage et du tissu osseux à l’intérieur duquel ils ont imprimé un système de micro-canaux, de manière à ce que les substances nutritives puissent circuler à l’intérieur:

«Le système de canaux a été lentement remplacé par de nouveaux vaisseaux sanguins. Les muscles imprimés en 3D étaient déjà fonctionnels de manière réduite au bout de deux semaines. Le cartilage a durci au bout de deux mois. Au bout de cinq mois, l’os était également solidement ancré.»

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