Bioprinting, l’impression du vivant

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Apparues il y a quelques années, les imprimantes 3D sont utilisées essentiellement pour la fabrication d’objets ; mais en adaptant cette technologie à la biologie, l’impression de tissus vivants ouvre la voie à une nouvelle révolution médicale.

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Imprimer un foie, reconstruire des tissus détruits ou abimés, effectuer des greffes sans risque de rejet… Les progrès effectués dans les domaines de l’impression tridimensionnelle et de la médecine régénérative ont ouvert la voie à une idée folle : le bioprinting, ou l’impression du vivant. Encore à ses balbutiements, cette technologie mobilise de nombreux chercheurs et suscite, de par ses possibilités, un véritable engouement auprès des investisseurs.

En ce début de XXIe siècle, nombreux sont les projets qui, issus de la science-fiction la plus débridée, se concrétisent et trouvent une place dans nos sociétés. Imaginée par le grand écrivain Arthur C. Clarke, l’imprimante 3D en est un exemple. En moins d’une décennie, le concept s’est amélioré à tel point que son utilisation intéresse aussi bien l’armée que l’industrie aéronautique. Même les particuliers commencent à être concernés par le phénomène, et tout récemment, La Poste a équipé certains de ces bureaux franciliens afin de permettre l’impression d’objets uniques et personnalisés. Le milieu médical est lui aussi concerné par la technologie de l’impression 3D. Ainsi, des prothèses et des implants peuvent être réalisés en utilisant ce procédé. Mais le bioprinting va encore plus loin.

L’impression du vivant

organovoDès lors, pourquoi ne pas adapter la technologie des imprimantes 3D afin de créer une structure organique, avec ses cellules et ses vaisseaux sanguins ? En remplaçant les encres par des matières organiques, il est en effet possible de créer de la matière vivante. La tête d’impression se déplace dans un ordre déterminé, et avec une précision de l’ordre de 5 micromètres, déposant les cellules en couches successives. Entre ces couches, du collagène joue un rôle protecteur et stabilisateur, avant de disparaitre naturellement. Les cellules fusionnent ensuite entre elles. Un tel procédé, une fois au point, permettra de reconstruire des tissus, d’effectuer des greffes à partir des cellules du patient, et donc d’éliminer tout risque de rejet, mais aussi d’effectuer des testings de cosmétiques et de médicaments en s’affranchissant de l’expérimentation animale. Une imprimante pouvant créer de la peau permettrait de soigner les grands brulés.

Têtes pensantes

De nombreuses équipes de scientifiques apportent leur contribution à cette innovation. L’un des pionniers du bioprinting, le professeur Makoto Nakamura, en a conçu l’idée dès 2002. En France, le professeur Guillemot, chercheur à l’Inserm, étudie la question depuis 2005 et son équipe, unique en France, a permis la mise au point d’un prototype d’imprimante fonctionnel. Aux Etats-Unis, le docteur Atala a implanté avec succès sur un patient un urètre crée grâce à ce procédé. La discipline, qui rassemble chaque jour de nouveaux chercheurs, n’intéresse pas seulement les équipes médicales et universitaires. Devant les perspectives vertigineuses ouvertes par cette technique, de nombreuses sociétés de tailles diverses se sont positionnées sur ce créneau.

Les enjeux économiques de l’ingénierie tissulaire

MedMarket Diligence, un cabinet d’études spécialisé dans le domaine médical, estime que le marché lié à l’impression de tissus vivants se monte à l’heure actuelle à 15 milliards de dollars. Chiffre qui devrait doubler d’ici 2018. D’où la création de startups et de sociétés avides de se positionner sur un marché ouvrant de telles possibilités. Fabien Guillemot, de l’Inserm, riche de son expérience de chercheur, a décidé de fonder son entreprise. Prévue pour cette année, Poietis développera et commercialisera la bio-impression. Mais pour l’heure, l’acteur majeur du bioprinting se situe aux États-Unis et se nomme Organovo.

Organovo, futur fabricant d’organes ?

bioprintingFondée en 2007 par un professeur de l’Université du Missouri, Gabor Forgacs, cette entreprise de taille modeste, embauchant 40 employés, s’implante à San Diego, Californie. Se spécialisant dans la fabrication de tissus organiques pour les industries cosmétiques et pharmaceutiques, la société s’est depuis distinguée tant par ses progrès techniques que par sa santé financière. Cotée en bourse depuis juillet 2013, sa capitalisation atteint 402 millions d’euros. Un partenariat est passé avec le géant Pfizer, et L’Oréal voudrait tester ses produits sur de la peau imprimée par Organovo. Sur le plan scientifique, la mise au point d’un nouveau modèle d’imprimante, la production d’un bout de foie, ou encore de tissus de muscles humains ainsi que de poumons figurent parmi les réussites majeures. A terme, la fabrication d’organes de remplacement est envisagée d’ici une dizaine d’années.

Les perspectives futures

Les avancées sont donc majeures, au sein d’une discipline à peine naissante. Et extrêmement prometteuse, puisque de nombreux problèmes pourraient être résolus par son utilisation. Si créer de toutes pièces un organe n’est pas encore possible, les techniques actuelles permettent déjà de fabriquer des tissus complexes, et même du cartilage. Et si ces tissus doivent au préalable être crées, cultivés et seulement par la suite transplantés au patient, il n’est pas interdit d’imaginer, dans un futur proche, un traitement pulvérisant les couches de cellules directement sur les zones à traiter. Enfin, les besoins de transplantations d’organes ont doublé en dix ans. La bio-impression aidera à faire face à cette demande. Une autre perspective tout à fait envisageable sera le prolongement inéluctable de la durée de vie, avec la possibilité de remplacer un à un les organes défaillants. Une nouvelle voie vers l’immortalité ?

 

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