Les chercheurs ont réussi à imprimer en 3D un cœur miniature doté de cellules, de vaisseaux sanguins, de ventricules et de chambres. Selon Michael Arnold de Bloomberg, l’organe artificiel - fabriqué à l’aide d’une «encre» à partir de cellules du patient et de matériel biologique, indique que les scientifiques ont pour la première fois dépassé le stade de l’impression de simples tissus dépourvus de vaisseaux sanguins.
L'impressionnant prototype, récemment décrit dans Advanced Science, a à peu près la taille du cœur d'un lapin. L’auteur principal Tal Dvir de l’Université de Tel-Aviv, explique dans un communiqué: «Les cœurs plus grands ont besoin de la même technologie», ce qui laisse espérer que cette technique pourra éventuellement être adaptée pour créer des patchs cardiaques fonctionnels ou même alimenter des greffes complètes.
Comme le rapporte Yasemin Saplakoglu de Live Science, des chercheurs israéliens ont construit un cœur de la taille d'un raisin en extrayant un échantillon de tissu adipeux d'un patient, puis en le séparant dans ses cellules. Après avoir peaufiné la fonction des cellules en utilisant le génie génétique et en transformant les matériaux non cellulaires en un gel bio-encre, l'équipe les a transférées sur une imprimante 3D programmée pour imprimer un cœur modelé sur des tomodensitogrammes et un rendu d'artiste. Trois à quatre heures plus tard, le cœur minuscule était prêt, même s'il ne fonctionnait toujours pas.
Avant de persuader l’organe à la «vie» ou à un semblant de celle-ci, Arnold note que les scientifiques devront attendre environ un mois pour que les cellules mûrissent. Delphine Matthieussent rapporte pour l'Agence France-Presse que les cellules peuvent se contracter, mais qu'elles n'ont pas la capacité de pomper. Selon Saplakoglu, les cellules du cœur doivent «battre à l'unisson» pour pomper efficacement le sang dans tout le corps. Une fois cet exploit accompli, Dvir a déclaré à l’AFP que l’équipe espérait transplanter des cœurs imprimés en 3D dans des sujets animaux.
La technologie est encore loin d'être prête à être testée chez l'homme, mais comme le co-auteur de l'étude, Assaf Shapira, également de l'Université de Tel Aviv, raconte Live Science, des coeurs imprimés en 3D pourraient un jour aider à compléter le faible nombre d'organes de donneurs disponibles pour la transplantation. Étant donné que de tels organes fabriqués seraient personnalisés pour chaque patient, le processus permettrait d'éviter les risques associés au rejet par le système immunitaire des tissus étrangers transplantés.
Les maladies cardiaques sont la principale cause de décès aux États-Unis, causant la mort de plus de 600 000 hommes et femmes chaque année. Souvent, Aristos Georgiou rapporte pour Newsweek que le seul traitement pour l'insuffisance cardiaque avancée est une greffe du coeur. Malheureusement, les donneurs de coeur - et les donneurs d'organes en général - sont rares.
C’est là que la médecine régénérative entre en jeu: comme l’indique le communiqué: «Les patients ne seront plus obligés d’attendre les greffes ou de prendre des médicaments pour prévenir leur rejet. Au lieu de cela, les organes nécessaires seront imprimés et entièrement personnalisés pour chaque patient. ”
Avant que cette vision ne devienne réalité, les scientifiques devront trouver comment imprimer un cœur de taille réelle et fonctionnel - une question décourageante compte tenu du fait qu'une telle opération nécessiterait des «milliards de cellules», selon Arnold de Bloomberg ., par opposition aux millions comparativement minimes du mini-coeur. De plus, Camila Hochman Mendez, chercheuse au Texas Heart Institute qui n’a pas participé à l’étude, explique à Saplakoglu de Live Science que l’impression d’un organe à résolution plus élevée capable de transporter suffisamment d’oxygène et de nutriments pour soutenir le corps humain prendrait plusieurs mois. une longue période pendant laquelle les cellules ne pourraient probablement pas survivre.
Sam Pashneh-Tala de l’Université de Sheffield, un expert qui n’a pas non plus participé à la nouvelle recherche, décrit le cœur comme une «pièce maîtresse» dans une interview avec Georgiou de Newsweek .
«Cette construction n'a démontré aucune fonction en tant que cœur», dit Pashneh-Tala. "... Les approches décrites sont certes passionnantes, mais l'étude elle-même souligne qu'il reste encore plusieurs défis à relever avant qu'un cœur imprimé en 3D puisse constituer une option clinique viable pour le traitement de la défaillance d'organes."
Dvir est plus optimiste quant aux conclusions de l'équipe. Bien qu'il reconnaisse la nécessité de «développer davantage le cœur imprimé», il conclut: «Peut-être que dans dix ans, il y aura des imprimeurs d'organes dans les meilleurs hôpitaux du monde et que ces procédures seront effectuées de manière routinière».
