« Ce n’est que le début », annoncent ces scientifiques de l’EPFL. Leur plateforme pourrait permettre la fabrication d’une large palette de modèles de tissus, de dispositifs médicaux et d’implants personnalisés. L’équipe a mis au point une méthode optique ultra-rapide qui permet de sculpter des formes complexes dans des hydrogels dotés de cellules souches, puis de les vasculariser. Une approche novatrice, présentée dans la revue Advanced Materials qui ouvre de toutes nouvelles opportunités dans le domaine de la cicatrisation, de l’ingénierie tissulaire, pour la fabrication d’organes et de tissus artificiels.
La technique qui bio-imprime des tissus vivants complexes en quelques secondes permet de repousser les limites de l’ingénierie tissulaire en termes de géométrie et de viabilité et apporte une plateforme novatrice, pour la fabrication d’organes bioimprimés fonctionnels personnalisés de nouvelle génération.
Un tissu en 3D garni de cellules souches et vascularisé
Les chercheurs de l’EPFL en collaboration avec l’Université d’Utrecht utilisent ici une méthode optique pour sculpter des formes complexes dans un hydrogel biocompatible doté de cellules souches. Le tout en quelques secondes. Le tissu peut ensuite être vascularisé en y ajoutant des cellules endothéliales. La technique de bio-impression (volumetric bioprinting – VBP) consiste à envoyer un laser sur un tube d’hydrogel en rotation garni de cellules souches, l’énergie du laser permettant de solidifier la matière à des endroits précis et d’obtenir une forme en 3D en suspension dans le gel comportant les cellules souches de l’hydrogel, et qui peut être vascularisée par mise en contact avec des cellules endothéliales.
Les preuves de concept : Les chercheurs apportent des preuves de concept avec la fabrication d’une valve semblable à une valve cardiaque, un ménisque et un bout de fémur. Toutes les formes semblent possibles tout en préservant la viabilité des cellules.
La technique permet de reproduite toute la complexité des tissus cellulaires humains pour de multiples applications cliniques et, cela, à une vitesse sans précédent. « Cette reproductibilité est indispensable pour tester de nouveaux médicaments in vitro.
Enfin, elle a le potentiel de réduire le besoin des tests sur animaux. Ce qui représente une diminution des coûts et des questions éthiques », écrivent les chercheurs de l’EPFL dans leur communiqué.
Sources : EPFL et Advanced Materials August 2019 Volumetric Bioprinting of Complex Living‐Tissue Constructs within Seconds (visuel : Modèle creux d'artère pulmonaire de souris imprimée en 3D © Alain Herzog / 2019 EPFL)
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