Les appareils imprimés en 3D vont révolutionner l’étude des maladies cardiovasculaires
Les maladies cardiovasculaires comme les crises cardiaques et les accidents vasculaires cérébraux font plus de 14 millions de victimes chaque année. Pour guérir et traiter ces maladies, les scientifiques et les professionnels de santé mènent leurs recherches à l’aide de modèles in vitro et in vivo. Malheureusement, comme ces modèles ne parviennent pas à reproduire pleinement la physiologie humaine, ils ont tendance à diminuer les chances de succès de ces recherches. Alors que les chercheurs étudient de nouvelles solutions, beaucoup se tournent vers l’impression 3D haute résolution pour créer des organes sur puce. Un organe sur puce est un appareil qui imite avec précision l’environnement du corps humain pour une utilisation dans la modélisation des maladies et les tests de criblage de médicaments. «L’impression 3D nous apporte le potentiel de créer des répliques microfluidiques de vaisseaux sanguins de forme organique et très précises», déclare Pedro Costa, PDG et directeur technique de Biofabics, une société portugaise spécialisée dans les tissus biologiques 3D analogues. «Ces répliques peuvent être doublées de cellules et remplies de sang, ce qui permet aux chercheurs d’étudier des événements de type maladie dans un environnement proche de la réalité.» De toute évidence, les dispositifs d’organes sur puce imprimés en 3D ont le potentiel de révolutionner l’étude des maladies cardiovasculaires — et le projet 3DPRINT-VASCU-CHIP, financé par l’UE, contribue à garantir qu’ils atteignent ce potentiel. Le projet a été coordonné par Biofabics et dirigé par Pedro Costa, qui a reçu un soutien supplémentaire du programme actions Marie Skłodowska-Curie.
Conception interactive d’appareils
L’objectif principal du projet 3DPRINT-VASCU-CHIP consistait à élaborer un système automatique pour la production de dispositifs d’organes sur puce complexes et entièrement personnalisés. «Notre travail s’est principalement concentré sur le développement d’une plateforme logicielle en ligne qui puisse automatiser la conception de dispositifs microfluidiques personnalisés d’organes sur puce», explique Pedro Costa. «Ces conceptions d’appareils seraient ensuite fabriquées via l’impression 3D et utilisées pour étudier les tissus et les maladies cardiovasculaires.» De ce travail est née la boîte à outils Biofabics, une plateforme où les utilisateurs peuvent concevoir de manière interactive des dispositifs 3D en définissant simplement les propriétés d’un certain nombre de paramètres. Lorsqu’il est satisfait de la conception, l’utilisateur peut commander le dispositif physique réel. Le projet a également démontré la valeur ajoutée des dispositifs et évalué la viabilité commerciale du système. «Nous avons publié plusieurs études de validation de principe démontrant que l’utilisation combinée d’outils logiciels et de technologies d’impression 3D peut rationaliser la création de modèles 3D in vitro avancés de tissus et de maladies cardiovasculaires», ajoute Pedro Costa.
Les avantages de la collaboration
La plateforme logicielle en ligne développée au cours du projet est désormais disponible via le site web de Biofabics, où plusieurs produits et services sont disponibles à l’achat. «Grâce à notre plateforme logicielle, les chercheurs du monde entier peuvent travailler plus vite, plus facilement, avec plus de précision et avec un plus grand niveau de complexité», fait remarquer Pedro Costa. Pedro Costa note que le succès du projet est dû, au moins en partie, à son étroite collaboration avec plusieurs institutions de renommée internationale, notamment l’Université de Stanford aux États-Unis, l’Université du Minho au Portugal et l’Université de Saint-Jacques-de-Compostelle en Espagne. «Ce projet montre ce qui est possible lorsque les entreprises et les universités cessent de travailler en silos et collaborent pour entreprendre des recherches de premier ordre», conclut-il. La société continue de développer de nouveaux outils de personnalisation de la conception, y compris ceux liés à d’autres tissus et organes.
Mots‑clés
3DPRINT-VASCU-CHIP, maladies cardiovasculaires, impression 3D, organes sur puce, modélisation des maladies, tests de médicaments