Ces derniers mois, l'actualité technologique a été marquée par le nombre croissant d'applications possibles de la technologie d'impression 3D : des pistolets aux pizzas, jusqu'aux capes d'invisibilité, grâce aussi aux améliorations en termes de matériel. Désormais disponible à des prix plus qu'abordables grâce aux modèles low-cost et de logiciels 3D, l'impression 3D est désormais également prise en charge par Windows. Mais la nouvelle frontière de cette technologie est représentée par la bioporinture, c'est-à-dire l'"impression" d'organes humains.
Toutes les imprimantes 3D ne fonctionnent pas de la même manière, mais le principe de base consiste à imprimer des couches très fines (on parle de quelques micromètres) qui se superposent comme une feuille de papier pour créer l'objet souhaité. En effet, l'ordinateur connecté à l'imprimante traite le fichier 3D, le "décomposant" en une série de portions en coupe transversale grâce à un logiciel adapté. Mais que se passerait-il si, au lieu d'alliages plastiques, on imprimait quelque chose en utilisant des cellules humaines ? Vous ne parlez pas d'une technologie futuriste, potentiellement disponible dans quelques décennies, mais de quelque chose de réel et théoriquement déjà réalisable. La startup américaine Organovo, en collaboration avec Invetech, a développé la Novogen MMX Bioprinter, la première imprimante 3D au monde capable de recréer des tissus humains.
Le dispositif fonctionne avec deux têtes robotisées de précision
L'une étale la couche cellulaire, l'autre un hydrogel, ou matrice de soutien. La précision est au cœur de l'ensemble du processus, et constitue un aspect particulièrement complexe : Invetech a mis au point un système d'étalonnage capable de positionner chaque cellule avec une marge d'erreur de quelques micromètres (la millième partie d'un millimètre).
Jusqu'à présent, la Novogen MMX Bioprinter a réussi à produire des vaisseaux sanguins et des muscles, mais la réalisation la plus incroyable a été celle d'un mini-foie de 4 millimètres de diamètre et d'un demi-millimètre d'épaisseur, imprimé grâce à la superposition de 20 couches d'hépatocytes et de cellules Ito (caractéristiques du foie, également appelées cellules stellaires du foie). L'imprimante 3D a ensuite ajouté les cellules qui permettent aux réseaux microvasculaires de se développer dans le tissu.
Résultat ? Un mini-foie qui peut survivre pendant cinq jours, produire des protéines, du cholestérol et même métaboliser l'alcool, tout comme un foie humain "normal". C'est peut-être un peu exagéré, car celui qui est produit par l'imprimante est aussi, à toutes fins utiles, un foie humain.
Il s'agit d'une avancée significative par rapport à ce qu'avaient déjà fait les chercheurs de l'université de Princeton, qui avaient mis au point il y a quelques mois une "oreille bionique" dont la structure était constituée d'un gel à base d'un polymère pazaialmente composé de cellules bovines. Les chercheurs de l'université américaine ont réussi à créer un appareil capable de rendre l'ouïe aux sourds. Et aussi, aussi drôle que cela puisse paraître, de travailler comme radio.
Un autre type d'application
Il est l'objet d'étude d'un groupe de chercheurs de l'Institut de médecine régénérative de l'Université de Wake Forest (Caroline du Nord, États-Unis), dirigé par le professeur Yoo James, à savoir l'impression de peau directement sur les plaies de brûlures. Ce qui est étonnant avec cet appareil, c'est qu'il dispose d'un système de balayage qui identifie l'étendue et la profondeur de la plaie, car chaque plaie est différente. Ce balayage est converti en images numériques 3D, ce qui permet de déterminer le nombre de couches de cellules qui devront être déposées pour rétablir la configuration normale du tissu endommagé.
Foies, oreilles, peau, et qui sait quoi encore. L'impression 3D, qui représente peut-être la dernière frontière inexplorée du secteur technologique, offre des possibilités énormes et innombrables, presque impossibles à imaginer. Vous pourriez bientôt être en mesure de concevoir des "pièces de rechange" entièrement fonctionnelles pour votre propre corps.
Cela donnera lieu, bien sûr, à de longues discussions sur la bioéthique et sur la pertinence de ce type d'innovation, mais il ne fait aucun doute que la possibilité de créer des organes fonctionnels qui seraient acceptés sans problème de rejet par l'organisme du receveur mérite une attention particulière, car elle pourrait représenter un tournant majeur dans l'histoire de la médecine.