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La bio-impression

Il y a encore peu, la bio-impression version 2019 aurait relevé de la science-fiction. Mais depuis que chercheurs, ingénieurs et biologistes, s’en sont emparés il y a près de vingt ans, son développement a été considérable, tant dans les différents procédés que les matières symbolisant à elles seules le futur.


C’était en 2013, il y a tout juste six ans que Will Shu (1) avait mis au point avec son équipe une imprimante 3D capable de former des amas de cellules souches embryonnaires, sans les abîmer ni les dénaturer. Mais l’impression d’organes entiers relevait encore du simple fantasme.
C’est en 2015 que les premières structures biologiques tridimensionnelles complexes sont imprimées couche par couche dans une matière gélatineuse dans un bain de gel qui sert de support. Ce principe, qui a la particularité de fondre ce gel à la température du corps, ne détériore les cellules bio-imprimées.
En 2019, les scientifiques et ingénieurs ont considérablement progressé dans leur capacité à intégrer des organes fonctionnels en bio-impression après avoir mis au point une méthode de reconstruction des composants du cœur humain.
Jusqu’à maintenant, la bio-impression, bien qu’avancée dans la recherche de la Santé (notamment les greffes de peau), avait des difficultés à reproduire des biomatériaux complexes, mous et dynamiques.
C’est début août dernier que des chercheurs de l’Université Carnegie-Mellon (2) ont publié leurs résultats dans la revue Science, et ils sont impressionnants : ils ont réussi à bio-imprimer en 3D un organe complexe fonctionnel, à savoir un cœur humain en améliorant la technologie FRESH (3) brevetée par la startup Fluidform 3D. qui a consisté en la réalisation d’un gel temporaire pour éviter le phénomène d’affaissement des matériaux mous.
Le résultat de ces recherches a permis l’impression d’un cœur humain avec toute sa complexité de reproduction : cellules, vaisseaux sanguins, valves et même battement des ventricules. Selon le cofondateur de Fluidform, Adam Feinberg, « Nous avons maintenant la capacité de réaliser des impressions qui reproduisent les propriétés structurelles, mécaniques et biologiques essentielles des tissus natifs ».

Une reproduction fidèle…

Préalablement scanné par IRM, le cœur imprimé est la reproduction fidèle de la structure anatomique du patient et parfaitement fonctionnel, selon les chercheurs, jusqu’à la synchronisation des contractions.

… et une avancée médicale importante

Tous les organes complexes sont bien sûr concernés par le résultat de ces recherches. « L’impression par FRESH du collagène et d’autres biomatériaux mous est une plate-forme dont le potentiel est de construire des structures pour une large gamme de tissus et d’organes », précise le communiqué.
Mais les chercheurs préviennent : il faudra attendre encore quelques années avant une utilisation médicale à grande échelle. Pour accélérer les progrès, ils ont d’ailleurs développé des modèles open source qui pourront servir de socle à des laboratoires médicaux et à des étudiants.

Source Numérama, Science, 3dnatives, Fluidform3d, futura-sciences.
(1) Chercheur à l’université Heriot-Watt d’Édimbourg, avait publié ses résultat dans la revue Biofabrication.
(2) Pittsburgh (Pennsylvanie).
(3) Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels.