Des tissus humains artificiels bientôt créés ? En tout cas, la recherche en impression 3D dans ce domaine avance, bien qu’elle permette déjà la fabrication de prothèses dentaires (ou osseuses).
Fabriquer des tissus artificiels, voire même des organes grâce à l’impression 3D s’avère quelque chose de très compliqué tant leur micro-architecture est complexe. La recherche avance pas à pas, et pour preuve, les premiers essais d’impression de tissus vascularisés ont été bel et bien été réussis, mais seulement sur des surfaces très réduites (moins d’un centimètre cube).
Cependant, la lumière pourrait venir de l’Institut Wyss de l’Université d’Harvard. En effet, la chercheuse Jennifer Lewis et son équipe ont pu imprimer du tissu artificiel de la taille d’un doigt, une performance remarquable. Les résultats de ces recherches sont parus dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) et relayée dans le quotidien allemand Der Tagesspiegel.
Jennifer Lewis a utilisé une « encre » (puisqu’il s’agit d’impression) contenant diverses cellules comme des enzymes, du fibrinogène, de la gélatine ou encore des facteurs de croissance.
C’est ainsi que des vaisseaux sanguins se sont développés à l’intérieur du tissu imprimé, dont l’espérance de vie a été de 6 semaines. Vers la fin, le tissu avait même commencé à se muer en tissu osseux. Pour les scientifiques, il s’agirait là d’une avancée « fondamentale » dans le cadre de la recherche de fabrication de tissus artificiels obtenus par impression 3D.
« C’est important, car le tissu ne peut se développer que lorsqu’il y a très peu d’espace entre les cellules », indique Lothar Koch, physicien allemand et chercheur au Laserzentrum d’Hanovre.
Le scientifique travaille actuellement sur une autre manière d’imprimer du tissu artificiel, cette fois à l’aide d’un laser. Le procédé consiste à coller des cellules à imprimer sur une plaque, puis chauffer cette dernière. Les cellules sont alors transformées en vapeur qui se dépose sur la plaque, puis, goutte par goutte, forme un tissu artificiel. Ce procédé serait plus efficace que l’encre évoquée plus haut : les cellules seraient cent fois plus proches les unes des autres, formant donc un tissu plus dense.
Selon Lothar Koch, le procédé mis à l’œuvre par les universitaires d’Harvard donne naissance à un tissu dont l’écart entre les cellules est trop grand : 3 millimètres. »C’est trop, car le trajet que peuvent effectuer les nutriments et l’oxygène par diffusion n’est que de quelques centaines de micromètres », estime le physicien.
Ces centaines de micromètres correspondraient environ à l’épaisseur d’un cheveu, selon le site de la radio allemande Deutschlandfunk, indiquant au passage que « seuls les tissus artificiels très fins peuvent jusqu’à présent être transplantés », entrant dans la réparation de vaisseaux sanguins et des valves cardiaques endommagées, ou encore du comblement d’une vessie.
Une troisième équipe, cette fois menée par Anthony Atala de l’Université de Miami, a réussi à implanter du tissu musculaire chez des rats, ainsi que du cartilage et du tissu osseux. Les universitaires américains ont pu fabriquer un système de micro-canaux capable de faire circuler les substances nutritives.
« 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 », explique Anthony Atala.
Voici une vidéo explicative publiée par l’Université d’Harvard, traitant de leur tissu artificiel :
Sources : Slate – Der Tagesspiegel
Crédit images : PNAS
