La rapidité compte, surtout lorsqu'il s'agit de cicatriser les plaies et de régénérer les tissus. Une équipe de chercheurs vient de réaliser une percée en médecine régénérative en développant un système de bio-impression 3D qui fonctionne dix fois plus vite que les méthodes traditionnelles. Et ce n'est que le début.
Le défi de la vitesse dans la bio-impression 3D
L’impression 3D de tissus humains a toujours été un processus incroyablement lent. Degré de difficulté : construisez un château de cartes les mains liées dans le dos. Le principal problème est que chaque cellule doit être positionnée avec une précision millimétrique, et la moindre erreur peut les endommager de manière irréparable.
Les chercheurs du Penn State University ils ont trouvé une solution vraiment intéressante. Le professeur Ibrahim Özbolat, qui dirige l’étude, a eu une intuition : au lieu de travailler avec des cellules uniques, pourquoi ne pas utiliser de petits « amas de cellules » appelés sphéroïdes ? C'est l'équivalent d'utiliser des blocs préfabriqués au lieu de briques individuelles : après tout, les sphéroïdes reproduisent plus fidèlement la densité cellulaire de notre corps.
La bioimpression, la technologie qui accélère le futur
Le cœur de cette innovation est un système appelé HITS-Bio (système intégré de fabrication de tissus à haut débit pour la bio-impression).
L’équipe a développé un ensemble de 16 buses (4x4) qui se déplacent en trois dimensions et manipulent plusieurs sphéroïdes à la fois. C'est comme si 16 chirurgiens microscopiques travaillaient en parfaite synchronisation. Une sorte de robot industriel pour assembler une voiture, mais miniature et infiniment plus précis.
Cette technique […] permet une bio-impression de tissus extrêmement rapide, bien plus rapide que les techniques existantes, tout en conservant une viabilité cellulaire élevée.
Ibrahim Özbolat, Penn State University
Des résultats qui parlent d'eux-mêmes
Les chiffres sont impressionnants. Un bloc d'un centimètre cube, composé d'environ 600 sphéroïdes de cellules cartilagineuses, est réalisé en moins de 40 minutes. Avant, cela prenait des journées entières.
Le test décisif ? L'expérience sur un rat. L’équipe a utilisé HITS-Bio pendant une intervention chirurgicale pour appliquer directement le bioink enrichi en sphéroïdes sur une plaie crânienne. Grâce à la technologie des microARN pour contrôler l’expression des gènes, ils ont parfaitement guidé les sphéroïdes pour qu’ils se transforment en tissu osseux.
D Un 1cm3 de tissu cartilagineux évolutif imprimé avec de l'encre bio et environ 600 sphéroïdes.
Vers un avenir d’organes imprimés
Professeur Özbolat et son équipe ne s'arrête pas là. Le prochain objectif est encore plus ambitieux : faire évoluer la technologie pour créer des tissus plus complexes. Le plus grand défi ? Incorporez l’impression des vaisseaux sanguins, un élément essentiel pour créer des tissus transplantables.
S'ils parviennent à surmonter cet obstacle, le rêve d'imprimer des organes entiers comme le foie ou les poumons deviendra réalité. Avec la bio-impression, nous aurons une véritable usine de pièces détachées pour le corps humain qui utilise nos propres cellules au lieu du métal et du plastique.
La recherche a été publiée dans la revue Communications Nature (je te le mets en lien ici), et représente un pas de géant vers l’avenir de la médecine régénérative. Comme dirait une personne célèbre docteur en hologramme de Star Trek : « Veuillez préciser la nature de l'urgence médicale. » Eh bien, maintenant nous pourrions répondre : « Pas d'urgence, merci : nous avons l'imprimante ».
