Chaque année en France, des milliers de personnes bénéficient d’une greffe d’organe : cœur, poumons, cornée, les possibilités ne manquent pas. En 2021, 5273 greffes ont eu lieu en France, sur des patients placés en liste d’attente.La greffe d’organe sauve des vies, mais elle est conditionnée par de nombreuses contraintes. La première, et pas des moindres, n’est autre que la disponibilité des organes. Les « dons » sont, dans l’immense majorité des cas, venus de personnes décédées et compatibles avec le patient en attente d’une greffe. Il existe, bien entendu, des cas de greffes réalisées par des donneurs vivants, mais la question de la compatibilité reste essentielle.

Les imprimantes 3D au service de la greffe d’organe

Aux États-Unis, où la liste d’attente pour une greffe d’organe dépasse les 100 000 patients, 17 personnes décèdent chaque jour avant d’avoir pu bénéficier d’une greffe, souligne Slashgear. Une situation qui pousse de nombreuses équipes de chercheurs à travailler d’arrache-pied pour trouver une alternative la greffe traditionnelle. Parmi les pistes évoquées, il y a celle de la bio-impression.

Des chercheurs du Wyss Institute de Harvard travaillent activement sur une méthode de bio-impression capable de fabriquer des tissus vivants à l’aide d’un procédé d’impression 3D. Cela permettrait de créer d’épais tissus contenant des cellules humaines, qui devraient, à terme, permettre d’imprimer des organes viables pour des transplantations.

Les scientifiques travaillent actuellement à prolonger la durée de vie de ces tissus, qui « vivent » actuellement durant six semaines environ. Ils sont en voie de résoudre l’une des problématiques les plus essentielles de la bio-impression, à savoir la vascularisation des tissus imprimés.

Comment fonctionne la bio-impression ? Petite vulgarisation scientifique

La vidéo diffusée par le Wyss Institute est assez hypnotisante à regarder : n’importe qui ayant déjà vu fonctionner une imprimante 3D standard peut facilement y retrouver un schéma connu. Ici, pas de plastique, mais des couches composées de cellules vivantes qui, une fois empilées, constituent un épais tissu vascularisé.

« La méthode utilise un moule en silicone imprimé personnalisable pour loger et plomber le tissu imprimé sur une puce. À l’intérieur de ce moule, une grille de canaux vasculaires plus grands contenant des cellules endothéliales vivantes dans de l’encre de silicone est imprimée. Une encre autoportante, contenant des cellules souches mésenchymateuses vivantes (CSM) est superposée via un travail d’impression séparé. Après l’impression, un liquide composé de fibroblastes et de matrice extracellulaire est utilisé pour remplir les régions ouvertes au sein de la construction », expliquent les chercheurs.

Une fois l’impression terminée, le tissu est immédiatement imprégné de nutriments qui permettent d’assurer sa survie, mais aussi son développement. Cette phase est très délicate et c’est celle-ci qui est actuellement au cœur des recherches actuelles.

Les tissus imprimés en 3D visibles au travers d'un microscope. On peut y percevoir la vascularisation des cellules souches.

Quel usage pour l’impression 3D de tissus vivants ?

Les scientifiques espèrent, dans un premier temps, parvenir à créer des tissus vascularisés suffisamment viables pour être utilisés dans le cadre de la médecine régénérative, par exemple pour soigner les grands brûlés. Dans une telle situation, le tissu imprimé contiendrait des cellules venues du corps de la personne à qui la greffe est destinée, ce qui limiterait grandement les risques de rejet.

Pour ce qui est de l’impression en 3D d’organes viables, la route sera encore très longue. Lorsque la technologie sera suffisamment viable pour être testée, il faudra des années d’essais cliniques pour expérimenter l’efficacité des tissus imprimés. Le jour où on verra sortir un cœur prêt à être greffé d’une imprimante 3D n’est pas encore arrivé, mais des chercheurs travaillent sur le sujet pour faire de cette vision de science-fiction une réalité.