Un chercheur israélien crée le premier coeur au monde imprimé en 3D avec des vaisseaux sanguins

Avancée majeure dans l'impression 3D, un scientifique de l'Université de Tel-Aviv a imprimé un cœur à l'aide de cellules humaines.

Un chercheur de l'Université de Tel Aviv tenant le premier cœur vascularisé imprimé en 3D, le 15 avril 2019. Photo by FLASH90

Les maladies cardiovasculaires sont la principale cause de décès dans le monde. Les transplantations cardiaques sont souvent la seule option disponible pour les patients dans les cas les plus graves. Mais le nombre de donneurs de coeur est limité et trop de patients meurent en attendant.

Et si les hôpitaux pouvaient simplement imprimer un nouveau cœur ?

C'est la promesse alléchante que les chercheurs de l'Université de Tel Aviv ont faite cette semaine en annonçant qu'ils avaient utilisé avec succès une bio-imprimante 3D pour créer un cœur doté de tissus humains et de vaisseaux sanguins.

Alors que l’université qualifiait cela de « percée médicale majeure » faisant progresser les possibilités de greffe, ce cœur imprimé en 3D présente encore certaines limitations.

Premièrement, ce n'est que la taille du cœur d'un lapin. Les journalistes qui ont assisté à la conférence de presse à Tel-Aviv ont vu une empreinte 3D d'un cœur qui ressemblait davantage à une cerise, plongée dans un liquide.

Vue du premier cœur artificiel vascularisé imprimé en 3D, lors d'une conférence de presse dans un laboratoire de l'Université de Tel Aviv, le 15 avril 2019. Photo by FLASH90

Deuxièmement, les cellules du cœur 3D peuvent se contracter, mais n'ont pas encore la capacité de pomper. Les chercheurs doivent maintenant comprendre comment apprendre aux cœurs imprimés à se fonctionner comme un vrai coeur.

Ce n'est pas le premier cœur à avoir été imprimé en 3D, mais jamais auparavant, il n'avait abouti à la création d'un organe « avec des cellules ou des vaisseaux sanguins », a déclaré Tal Dvir, qui a dirigé le projet à l'école de biologie cellulaire et de biotechnologie de l'Université de Tel Aviv.

Auparavant, les scientifiques du domaine émergent de la médecine régénérative étaient capables d’imprimer du tissu cartilagineux et de la valve aortique, mais pas les capillaires sans lesquels les organes ne pourraient pas survivre, et encore moins fonctionner correctement.

Le professeur Dvir a déclaré que les prochaines étapes des chercheurs consisteraient à transplanter un cœur imprimé en 3D dans un animal. Leur objectif est que cela se produise au cours de la prochaine année.

"Peut-être, dans 10 ans, il y aura des imprimeurs d'organes dans les meilleurs hôpitaux du monde, et ces procédures seront effectuées de manière routinière", a ajouté le professeur Dvir, bien qu'il s'attend à ce que les hôpitaux commencent avec des organes plus simples que le cœur.

Pourrait résoudre le problème de rejet

Un cœur imprimé en 3D peut être en mesure de contourner l’un des problèmes les plus graves liés aux greffes: le rejet du nouvel organe par le patient.

Les chercheurs de l'Université de Tel Aviv proposent d'utiliser une biopsie du tissu adipeux d'un patient pour développer un « hydrogel personnalisé » qui servira « d'encre » pour imprimer le cœur.

" La biocompatibilité des matériaux d'ingénierie est cruciale pour éliminer le risque de rejet des implants, ce qui compromet le succès de tels traitements ", a déclaré le professeur Dvir. De cette manière, les coeurs imprimés en 3D - et en fin de compte de nombreux autres types d'organes humains - seraient essentiellement personnalisés en fonction du patient.

Schéma conceptuel de «Impression 3D de correctifs et de cœurs cardiaques épais et parfaits pour le perfusion». Image reproduite avec l'aimable autorisation de Advanced Science / Wiley Online Library

Le professeur Dvir a ajouté qu'il espère que l'impression d'organes rendra le don d'organes obsolète.

Cela dit, il reste d'autres défis à relever. Les imprimantes 3D actuelles sont limitées par leur résolution; il est donc difficile d’imprimer tous les nombreux petits vaisseaux sanguins. Et les chercheurs doivent déterminer comment développer les cellules de manière à ce qu’elles disposent de suffisamment de tissu pour imprimer un cœur à taille humaine.

Mais l’annonce de cette semaine a constitué un grand pas en avant, car «les cœurs plus grands [nécessiteront] la même technologie», a expliqué Dvir.

Outre le professeur Dvir, l'équipe était composée du Dr Assaf Shapira de la Faculté des sciences de la vie de l'Université de Tel Aviv et de l'étudiant en doctorat Nadav Noor.

L'histoire sur ce cœur 3D de l'Université de Tel-Aviv a été publié le 15 avril dans la revue à comité de lecture Advanced Science .

Source : Israel21C

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