Bio Printing : Les Imprimantes 3‑D au service des expérimentations sans tests animaux !

On parle de plus en plus de ces fameuses imprimantes 3 D qui vont révolutionner notre manière de consommer et de créer. Bientôt il sera  possible de reproduire chez soi toute sorte d’objets aussi facilement, ou presque, qu’un texte numérique se couche sur le papier à l’aide de notre imprimante habituelle.

L’impression 3D est une technique qui permet de produire un objet réel à partir d’un fichier en le découpant en tranches puis en déposant ou solidifiant de la matière (plastique, cire, métal) couche par couche pour, en fin de compte, obtenir la pièce terminée. C’est l’empilement de ces couches qui crée du volume.

En Espagne, des cafés spéciaux dédiés à cette nouvelle technologie permettent déjà aux citoyens un peu imaginatifs de réaliser leurs projets. Il n’est donc pas surprenant que des applications scientifiques soient déjà disponibles : Celles-ci permettent de nous éloigner encore un peu plus des expérimentations animales décidément de plus en plus obsolètes.

Organovo kesako 

Organovo est une entreprise américaine située à San Diego qui œuvre depuis 10 ans pour une nouvelle forme de recherche médicale en combinant la biologie cellulaire et le génie physique.

C’est la première entreprise de tissus humains en 3D.

Elle est composée d’une équipe de direction réunissant diverses compétences, d’un conseil d’administration formé par des leaders sur le marché des sciences de la vie, et de conseillers scientifiques pionniers en génie tissulaire.

La spécialité d’Organovo est la conception et l’impression tridimensionnelle d’une gamme de modèles de tissus humains et de maladies pour la recherche et la pratique médicales.

L’intérêt des tissus humains en 3D

La technologie de bio-impression 3D est utilisée pour créer des tissus vivants humains tridimensionnels, à l’architecture adéquate, et entièrement composés de cellules vivantes humaines. Les structures obtenues sont capables de fonctionner comme les tissus humains d’origine et représentent une opportunité pour progresser en recherche médicale, dans la découverte et le développement de médicaments et dans le futur, dans les domaines de la thérapie chirurgicale et de la transplantation.

Pour la recherche, ces tissus sont de précieux outils pour comprendre les effets d’un élément pathogène ou d’un traitement particulier, permettant aux chercheurs d’exploiter in vitro des données biochimiques ou génétiques traditionnelles dans un contexte plus proche de l’environnement in vivo.

Des modèles de foie, d’os, de vaisseaux sanguins, de petites voies respiratoires, de muscle squelettique, de tissu cardiaque, de conduits de nerfs périphériques, ont par exemple été mis au point.
Les avantages d’un tissu créé en 3D sont que sa forme et sa fonction d’origine sont reproduites ; les aspects clés du tissu d’origine in vivo, dont la composition cellulaire et l’architecture spatiale sont donc mimés.

En pratique médicale, des tissus créés en 3D seraient une opportunité pour remplacer des tissus endommagés ou malades et créer des organes à des fins de transplantations chez des patients.

Les avantages sont que les rejets et les traitements immunosuppresseurs à vie n’ont plus lieu d’être, tout comme l’attente de dons d’organes.

Le processus d’impression 3D en bref

L’entreprise procède tout d’abord à l’identification des éléments clés du tissu souhaité, puis à sa conception sur ordinateur, avant de le créer en laboratoire à partir de cellules souches.

La bio-imprimante possède 2 cartouches : une contenant des cellules faisant office d’« encre » (appelée bio-encre) et l’autre contenant du gel à base de sucre.

Plusieurs couches de lignes de cellules sont superposées durant le processus d’impression à jet d’encre tandis qu’une seconde tête d’impression dépose le gel. Les cellules se joignent alors en 3D pour créer un morceau de tissu.

Partenariats

Avec Autodesk, société de renommée mondiale d’édition de logiciels de création et de contenu numérique, pour la mise au point du premier logiciel de conception pour l’impression 3D.

Avec l’entreprise ZenBio Inc, fournisseur mondial de solutions cellulaires et de services, pour la découverte de médicaments et la thérapie tissulaire.

Avec une importante compagnie pharmaceutique afin d’élaborer un modèle de fibrose.

Avec un centre médical universitaire ainsi qu’un industriel, à des fins thérapeutiques.

Autres programmes de bio-impression 3D

Les médecins et scientifiques de l’Institut américain Wake Forest for a Regenerative Medecine qui furent les premiers à concevoir des organes cultivés en laboratoire et à en implanter avec succès chez des patients, utilisent également cette technologie.

Tradution Tiphaine George, résumé Arnaud Gavard

(Article de notre bulletin Sciences, Enjeux, Santé n°71 — Décembre 2013)