C’est presque trop beau pour le croire mais cette équipe du Wake Forest Baptist Medical Center (Caroline du Nord) vient d’imaginer et de concevoir une bio-imprimante de peau mobile, positionnable « in situ », au chevet du patient et qui, à partir de ses propres cellules (autologues) de peau va pouvoir imprimer de la peau, couche par couche, pour initier le processus de cicatrisation -ou plus précisément d’épidermisation. Une technique, révolutionnaire en médecine régénérative, à la fois dans son concept d’impression 3D et dans sa mobilité, présentée dans les Scientific Reports.
Cette bio-imprimante de chevet sera tout particulièrement adaptée à la prise en charge des brûlures qui peuvent nécessiter des greffes de peau, mais aussi des « grandes » plaies ou plus couramment, des plaies chroniques à retard de cicatrisation.
La bio-imprimante est « chargée » des cellules du patient, transportée jusqu'au lit pour fournir de la peau, couche par couche, directement sur la plaie et favoriser ainsi la cicatrisation. « L'aspect unique de cette technologie est la mobilité du système et la capacité de gérer sur place des plaies étendues en les scannant et en les mesurant afin de déposer les cellules directement là où elles sont nécessaires pour régénérer la peau », explique l’auteur principal, le Dr Sean Murphy, professeur assistant au Wake Forest.
L’implication est large pour les plaies chroniques et les plaies à retard de cicatrisation, comme les ulcères diabétiques, dont la prévalence augmente à la fois en raison du vieillissement des populations et de l’épidémie d’obésité et de ses comorbidités, métaboliques et/ou cardiovasculaires.
La technologie « sait » quelles cellules livrer exactement et à quel site précis de la plaie : les principales cellules de la peau, fibroblastes du derme et les kératinocytes de l’épiderme peuvent être assez facilement isolées à partir d’une petite biopsie de tissu non lésé et sont ensuite reproduites. Les fibroblastes sont des cellules qui synthétisent la matrice extracellulaire et le collagène, qui jouent un rôle essentiel dans la cicatrisation des plaies, tandis que les kératinocytes sont les cellules prédominantes de l'épiderme, la couche la plus externe de la peau, et jouent donc un rôle clé dans l’épidermisation. En pratique, les cellules sont mélangées dans un hydrogel et placées dans la bio-imprimante. La technologie d'imagerie intégrée analyse la plaie, introduit les données dans le logiciel pour indiquer aux têtes d'impression quelles cellules livrer exactement, dans la couche, et cela couche par couche. Cela reproduit et accélère la formation d'une structure et d'une fonction normales de la peau.
La preuve de concept du système est ici apportée en imprimant de la peau directement sur des modèles précliniques. L'étape suivante consistera à mener un essai clinique chez l'Homme. Actuellement, les greffes de peau pour traiter les plaies très larges et les brûlures constituent le traitement « standard », mais la couverture adéquate des plaies est souvent un défi, en particulier en cas de disponibilité limitée de peau saine. Les greffes de peau de donneurs sont également une option, mais avec le risque non négligeable de rejet immunitaire et de cicatrice. Avec ce nouveau système de bio-imprimante, une nouvelle peau se forme à partir du centre de la plaie et comme ce sont les propres cellules du patient (et ici du modèle animal) les tissus ne sont pas rejetés.
Eliminer le besoin de greffes cutanées douloureuses, qui peuvent entraîner des cicatrices supplémentaires et être capable de gérer sur place les plaies étendues pourrait contribuer à accélérer la cicatrisation de ce type de plaies, réduire la douleur et l’inconfort pour les patients, ainsi que …les coûts de santé.
Les chercheurs rappellent que les propres cellules du patient sont idéales « pour faire le travail » car elles s’organisent et se mettent spontanément en ordre de marche pour faire avancer beaucoup plus rapidement le processus de cicatrisation.
Source: Scientific Reports 12 February 2019 In Situ Bioprinting of Autologous Skin Cells Accelerates Wound Healing of Extensive Excisional Full-Thickness Wounds
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