Imprimer des tissus en 3D pour traiter les maladies du foie
Les maladies du foie, qui sont responsables de deux millions de décès dans le monde chaque année, représentent un défi important pour les services de santé. Le traitement dépend du type de maladie hépatique dont souffre le patient, hépatite ou cirrhose par exemple, ainsi que de la gravité de l’affection. «Le traitement peut commencer par des modifications du mode de vie, telles que la réduction de la consommation d’alcool ou l’adoption d’un régime alimentaire», explique Gilles Weder, coordinateur du projet ORGANTRANS et rattaché au CSEM en Suisse. Cependant, en cas de maladie hépatique en phase terminale, la seule solution est souvent la transplantation. Or, seuls 10 % des besoins mondiaux en matière de transplantation sont actuellement satisfaits.
De l’approvisionnement en cellules à l’ingénierie tissulaire
Le projet ORGANTRANS, financé par l’UE, a cherché à répondre à ce besoin clinique grâce à une plateforme d’impression de tissus en 3D. Cette plateforme est constituée de blocs technologiques clés, allant de l’approvisionnement en cellules à l’ingénierie tissulaire. Une fois combinés, ces blocs pourraient permettre aux scientifiques de cultiver de nouveaux tissus fonctionnels, qui seraient ensuite greffés sur le foie, évitant ainsi la nécessité d’une transplantation d’organe complète. «Notre patient cible est une personne souffrant d’une maladie chronique du foie, mais qui possède des tissus sains résiduels à partir desquels nous pouvons extraire les cellules dont nous avons besoin», ajoute Gilles Weder. La première étape de ce processus a consisté à identifier et à extraire des cellules souches adultes saines du foie d’un patient. Ces cellules ont ensuite été cultivées sur organoïdes, des versions miniaturisées et simplifiées du tissu hépatique. Ces organoïdes de quelques centaines de micromètres ont été assemblés puis triés en fonction de leur qualité et de leur viabilité. La bioimpression tridimensionnelle utilise des techniques similaires à l’impression 3D pour combiner ces organoïdes et des biomatériaux, afin de fabriquer des tissus biologiques. Une dernière étape importante a été le développement de vaisseaux sanguins autour du tissu hépatique cultivé, afin d’apporter de l’oxygène et des nutriments.
Viabilité de la combinaison des éléments de base de la technologie
ORGANTRANS a réussi à deux niveaux. Tout d’abord, l’équipe du projet a démontré la viabilité de la combinaison de ces différents éléments de base et processus pour créer des greffes de foie viables. «Nous avons pu rassembler ces technologies et mettre au point un flux de travail spécifique», explique Gilles Weder. Il faudra maintenant poursuivre le développement et les essais cliniques pour que cette innovation puisse être introduite en milieu clinique et commencer à aider les patients atteints d’une maladie hépatique en phase terminale. Entre-temps, le projet est parvenu à faire de plusieurs éléments de base des produits autonomes viables, susceptibles d’être utilisés dans d’autres domaines connexes. Le tri d’organoïdes, par exemple, pourrait être utilisé pour tester des médicaments et modéliser des maladies. La technologie de la bioimpression présente également un potentiel commercial. «Si l’on peut imprimer du tissu hépatique, on peut probablement aussi imprimer du tissu cutané», remarque Gilles Weder. Plusieurs partenaires du projet cherchent désormais à commercialiser ces technologies.
Expertise européenne en ingénierie tissulaire
Le projet ORGANTRANS a contribué à développer l’expertise européenne en matière d’ingénierie tissulaire et à faire de la greffe de foie une thérapie viable pour l’avenir. Pour que cela devienne une réalité, il faut maintenant combler le fossé entre la recherche en laboratoire et la commercialisation. Cela nécessitera la participation de l’industrie pharmaceutique et un financement supplémentaire de la recherche. «La modularité est une question importante», explique Gilles Weder. «Dans ce projet, nous avons pu construire un cube d’un centimètre de tissu hépatique. Le foie est un organe volumineux, nous aurons donc besoin de plus de matériaux et d’organoïdes pour réussir une greffe.» Gilles Weder et son équipe espèrent s’attaquer à ce problème dans une prochaine étape et ont l’intention de soumettre, dès l’année à venir, une proposition de projet sur la bioimpression de cellules vivantes pour la médecine régénérative.
Mots‑clés
ORGANTRANS, foie, maladie, impression 3D, médecine, organoïde, cellules
