Des technologies inspirées de la nature pour accélérer la croissance de tissus vivants
La nature a mis des milliards d’années à perfectionner la formation des tissus vivants. Un projet financé par l’UE s’inspire aujourd’hui de ce processus pour en accélérer la production en laboratoire. PRISM-LT(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), une initiative de cinq ans qui se poursuivra jusqu’en 2027, a ainsi développé une plateforme innovante de bio-impression 3D capable de créer des tissus vivants complexes à partir de cellules souches. L’innovation repose sur le concept de matériaux vivants conçus à partir de cellules capables de croître, de réagir à leur environnement et de s’y adapter, des propriétés que ne possèdent pas les matériaux statiques conventionnels.
Une approche symbiotique de la bio-impression
L’équipe de PRISM-LT s’est affranchie des méthodes conventionnelles de bio-impression, qui peinent souvent à préserver la viabilité des cellules et à maîtriser leur développement. Plutôt que d’imprimer un flux continu de bio-encre, les chercheurs utilisent des unités biologiques vivantes encapsulées. Ces minuscules capsules renferment des cellules souches, un support gélifié ainsi que des micro-organismes auxiliaires génétiquement modifiés, tels que des levures ou des bactéries. Ces micro-organismes servent de guides biologiques. Ils détectent le moment où les cellules souches commencent à se différencier en tissu osseux, adipeux ou musculaire, puis libèrent des facteurs de croissance spécifiques qui orientent et entretiennent ce processus. Cette relation symbiotique forme un système autorégulé dans lequel les micro-organismes restent actifs uniquement pendant la phase initiale de différenciation. Les tissus peuvent ainsi se développer de manière robuste et homogène sans que leur développement à long terme soit perturbé. Le procédé de fabrication est particulièrement rapide: il ne prend que quelques minutes à une heure, suivi d’une phase de maturation de trois semaines. L’équipe produit actuellement des tissus minces d’environ un centimètre carré et cherche à passer à des blocs de tissu d’un centimètre cube. Le principal défi reste de créer un environnement stable pour des organismes qui ne cohabitent pas naturellement, comme les levures et les cellules souches. Le projet a toutefois démontré qu’une telle symbiose était possible et qu’elle pouvait favoriser la formation de tissus complexes.
De la recherche sur la leucémie à la viande cultivée
La plateforme est actuellement testée dans deux domaines distincts. Dans le domaine biomédical, PRISM-LT entend créer des modèles 3D de moelle osseuse reproduisant la zone de contact entre les tissus osseux et adipeux. Ces modèles constitueront des outils essentiels pour la recherche préclinique, notamment pour l’étude de médicaments destinés à traiter des maladies telles que la leucémie et pour faire progresser la médecine personnalisée. Le projet s’attaque également à un enjeu majeur de l’industrie alimentaire: la texture de la viande cultivée. La plupart des viandes produites en laboratoire ne reproduisent pas le persillé naturel de la viande traditionnelle, pourtant essentiel à leur acceptation par les consommateurs. Laura Martinelli, directrice générale d’INsociety, en Italie, qui coordonne le projet PRISM-LT, souligne l’importance de cette avancée pour le secteur alimentaire dans un article de «Horizon, le magazine de la recherche et de l’innovation de l’UE»(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre): «Grâce à notre technologie de bio-impression, nous pouvons donner aux viandes alternatives la texture recherchée et ainsi ouvrir la voie à leur commercialisation». Au-delà de cette réussite technique, PRISM-LT (PRInted Symbiotic Materials as a dynamic platform for Living Tissues production) travaille également avec les autorités réglementaires, notamment l’Agence européenne des médicaments, afin d’examiner les cadres juridiques applicables à ces matériaux vivants. Si les applications concrètes sont encore à venir, PRISM-LT a démontré la faisabilité d’une méthode flexible et durable de production de tissus vivants, ouvrant la voie à une transformation radicale des secteurs de la santé et de l’alimentation. Pour plus d’informations, veuillez consulter: site web du projet PRISM-LT(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)
