Une équipe israélienne a réussi l’impression 3D d’un coeur avec ses vaisseaux sanguins, à partir de cellules souches humaines. Une prouesse technique qui ouvre de belles perspectives dans le traitement des maladies cardiovasculaires et la prévention du rejet des greffes cardiaques.
Chaque année, en raison du nombre limité de donneurs, de nombreux patients en attente d’une greffe cardiaque meurent avant la transplantation ou bien sont victimes d’un rejet de la greffe. A ce jour, des scientifiques sont parvenus à produire la structure d’un coeur à partir d’éléments synthétiques ou naturels, et ne provenant pas du patient et avec les risques de réaction immunitaire que cela comporte. Des études en médecine régénérative ont également permis d’imprimer en 3D des tissus simples, mais sans vaisseaux sanguins.
C’est limiter les risques de rejet que le professeur Tal Dvir et le Dr Assaf Shapira, de la faculté de sciences de la vie de l’université de Tel-Aviv ont imaginé l’impression d’un coeur entier, entièrement biocompatible avec le patient et sans risque de réponse immunitaire.
Il ne s’agit pas encore de greffer un coeur entier au patient mais plutôt de réaliser des patchs cardiaque vascularisé à transplanter sur le coeur endommagé. Ces patchs sont utilisés comme des échafaudages temporaires, soutenant mécaniquement les cellules et favorisant leur réorganisation en un tissu fonctionnel. « Lorsque la pleine intégration à l’hôte commence, les biomatériaux se dégradent progressivement, laissant un espace vital fonctionnel qui régénère le cœur« , précise t-on dans la publication.
Le 15 avril dernier, les chercheurs de l’université de Tel-Aviv ont présenté à la presse un coeur vascularisé de la taille d’un coeur de lapin. « C’est la première fois qu’on imprime un coeur dans son intégralité avec ses cellules et ses vaisseaux sanguins, c’est aussi la première fois qu’on utilise de la matière et des cellules provenant du patient« , a dit l’un des scientifiques, le Pr Tal Dvir.
Pour cela, les chercheurs ont créé un liquide – un « hydrogel » – à partir du milieu dans lequel baignent les cellules prélevées sur le patient (la matrice extra-cellulaire). Les cellules elles-mêmes sont reprogrammées pour devenir des cellules souches et se différencier en cellules cardiaques et vasculaires, et sont combinées séparément avec l’hydrogel pour former les bio-encres. « Associé aux cellules du patient, l’hydrogel permet d’imprimer des patchs cardiaques épais, vascularisés et perfusables, qui correspondent parfaitement aux propriétés immunologiques, biochimiques et anatomiques du patient« .
Il faudra sans doute attendre encore une dizaine d’années avant de pouvoir greffer un coeur de taille suffisante pour un être humain. D’ici là, les progrès techniques réaliser dans l’impression 3D permettront sans doute d’imprimer des vaisseaux sanguins plus petits. Mais il faudra aussi permettre aux cellules de se synchroniser afin de provoquer des pulsations et permettre à l’organe de fonctionner en toute autonomie.
Dans un premier temps les coeurs imprimés seront greffés sur des animaux, probablement d’ici un an, estime le Pr Tal Dvir. « Ce que je peux imaginer, c’est que dans 10 ans il y aura des imprimantes 3D dans les hôpitaux, que ces imprimantes imprimeront des organes pour les patients, et qu’ils commenceront probablement à le faire avec des organes plus simples que le coeur« .
Source : Advanced Science. AFP
