Tissu cardiaque humain créé par impression 3D

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Mercredi 3 mai 2023 07:06 (GMT+7)
07:06 03/05/2023

Des scientifiques de Stanford ont imprimé en 3D du tissu cardiaque, une technique qui pourrait un jour aider à imprimer des valves cardiaques et même un cœur complet.

La bio-impression dans un laboratoire de l'Université de Stanford utilise des cellules vivantes pour créer des structures semblables à des organes. Photo : Université de Stanford .

Les imprimantes 3D changent la façon dont nous construisons des voitures, des maisons et même de la nourriture. Désormais, cette technologie pourrait changer l’ensemble du processus de transplantation d’organes.

Mark Skylar-Scott et une équipe de bio-ingénieurs de l'Université de Stanford ont développé une technique permettant d'imprimer en 3D des tissus cardiaques vivants. Ils affirment que cette technique pourrait un jour permettre d'imprimer des pièces vitales du cœur, telles que des valves et des ventricules, pour les transplanter chez des patients cardiaques nécessitant un remplacement.

Les maladies cardiovasculaires sont la principale cause de décès dans le monde, tuant près de 18 millions de personnes chaque année, selon l’Organisation mondiale de la santé . Les patients peuvent recevoir des greffes, mais les organes transplantés peuvent être rejetés par l’organisme dans les 20 ou 30 ans.

La bio-impression 3D est une technique permettant de créer un nouvel organe, en utilisant les propres cellules du patient, limitant ainsi le rejet, une condition dans laquelle le système immunitaire du corps attaque les organes étrangers.

« C'est l'objectif ultime, mais de nombreux éléments fondamentaux de cette technique de bio-impression 3D sont déjà en place », a déclaré Skylar-Scott à CNET .

La bio-impression 3D « assemble » des cellules vivantes pour créer des structures semblables à des organes. Ce n’est pas une technique nouvelle, mais la vitesse a été relativement lente jusqu’à présent, car chaque cellule doit être imprimée une par une. Même en imprimant 1 000 cellules par seconde, il faudrait plus de mille ans pour créer un cœur humain.

Des vaisseaux sanguins artificiels sont insérés dans le tissu après le processus de bio-impression. Photo : Université de Stanford .

L’équipe de Skylar-Scott a trouvé un moyen d’accélérer le processus, en imprimant des groupes de milliers de cellules appelées organoïdes au lieu d’imprimer des cellules individuelles. « Nous prenons des millions d’organoïdes et les concentrons, puis les façonnons grâce à une imprimante », explique le bio-ingénieur.

Une fois imprimés, les amas de cellules prennent la forme de tissu cardiaque, et les chercheurs impriment ensuite un réseau de « vaisseaux sanguins » à l'intérieur d'eux. Les « vaisseaux sanguins » placés sont en fait des structures tubulaires similaires aux veines humaines, qui peuvent elles-mêmes pomper du liquide.

L’étape suivante consisterait à imprimer une structure plus grande, comme une partie fonctionnelle du cœur, pour l’implanter dans un vrai cœur.

Skylar-Scott affirme que dans les cinq prochaines années, la bio-impression 3D pourrait créer une valve cardiaque destinée à la transplantation, et que dans au moins deux décennies, un cœur complet pourrait être créé.

Scientifiques pionniers

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Hoang Nam

Greffe d'organe cardiaque imprimée en 3D