Des tissus d'ingénierie vascularisés en laboratoire pourraient permettre des transplantations d'organes plus fructueuses

Lorsque des tissus humains sont endommagés par un traumatisme ou une maladie, les chirurgiens ont besoin de tissus de remplacement pour les réparer. Le tissu est généralement transplanté d'une partie du corps du patient à une autre (autogreffe) ou d'une personne à une autre (allogreffe).

Les autogreffes peuvent sauver des vies, mais elles sont compliquées: leur prélèvement est douloureux et coûteux; il peut en résulter des infections et un hématome (gonflement solide du sang coagulé) dans les tissus. Le tissu greffé via une allogreffe est également complexe car le système immunitaire du receveur peut rejeter le tissu et la greffe peut transporter une infection ou une maladie vers le receveur.

Le domaine de l'ingénierie tissulaire vise à régénérer ou à remplacer les tissus endommagés à l'aide de tissus fabriqués en laboratoire. Les cellules extraites du corps sont incorporées à des biomatériaux très  poreux sur des échafaudages , qui servent de modèles 3D qui guident la croissance de nouveaux tissus.

Une étudiante doctorante en génie biomédical à l'Institut de technologie Technion-Israël à Haïfa et ses collègues ont franchi un pas de plus vers le succès dans l'ingénierie tissulaire. Shahar Ben-Shaul - en collaboration avec Shira Landau et Uri Merdler sous la supervision du Prof. Shulamit Levenberg - vient de publier ses conclusions dans un article intitulé "Des réseaux de vaisseaux matures dans des tissus artificiels favorisent l'anastomose hôte-greffon et empêchent la thrombose de greffe". numéro de PNAS ( Actes de la US National Academy of Sciences .

Perfusion sanguine (rouge) des vaisseaux artificiels implantés (vert) connectés aux vaisseaux sanguins de l'hôte (bleu).

Les échafaudages sont ensemencés avec des cellules développées in vitro  pour créer des tissus à implanter ou sont introduits directement dans le site exact où le corps du patient a été endommagé ou malade. Les tissus sont ensuite amenés à se régénérer.

Vascularisation du greffon - la création de vaisseaux sanguins apportant de l'oxygène et des nutriments au tissu régénéré est l'une des tâches les plus difficiles à accomplir avant que ce processus puisse réussir à créer des tissus et des organes épais et transplantables. La  «pré-vascularisation» in vitro de tissus synthétiques a été suggérée pour favoriser une «anastomose» rapide (connexion des vaisseaux sanguins) entre le greffon et les tissus du receveur. Mais une thrombose (coagulation ou coagulation) dans les greffes peut en résulter.

Ben-Shaul et son équipe cherchaient à savoir si la transplantation de vaisseaux plus matures conçus pour s'intégrer aux tissus du patient pourrait accélérer ce processus sans provoquer de thrombose dans les greffes.

Ils ont cultivé des cellules endothéliales et des fibroblastes sur des échafaudages tridimensionnels pendant 1, 7 ou 14 jours pour former des vaisseaux d'âges différents.

Le résultat a été que les greffes les plus matures avec des réseaux de vaisseaux complexes qui se sont allongés dans le laboratoire ont augmenté l'anastomose du vaisseau greffe-hôte et amélioré la pénétration des vaisseaux chez le receveur.

Les vaisseaux moins matures ont moins bien réussi à se combiner avec le tissu hôte et ont provoqué la formation de davantage de caillots. Ces découvertes, écrivent-ils, «démontrent l’importance d’établir des réseaux de vaisseaux matures et complexes dans les tissus artificiels avant implantation» pour favoriser l’anastomose chez l’hôte et accélérer la perfusion de sang dans les tissus.

Après l’étude actuelle sur les souris, Ben-Shaul espère mener d’autres études précliniques qui pourraient conduire à la mise en œuvre des conclusions de l’étude chez l’homme.

Cliquez ici pour le papier dans PNAS

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