Qu'est-ce que cela signifie pour les dons futurs? Pouvons-nous «imprimer» le cœur parfait prêt pour la transplantation?
Le concept d'organes «d'impression», que l'on ne voyait jusqu'à récemment que dans les films de science-fiction, est le fruit de deux percées scientifiques parallèles. Le premier est les imprimantes 3D, qui sont apparues il y a une dizaine d'années comme une merveille d'ingénierie, et ont récemment été utilisées en science appliquée comme un appareil économiquement abordable pouvant être utilisé dans de nombreux domaines technologiques.
Le deuxième domaine de développement accéléré est la biologie moléculaire et le génie génétique, qui permettent aux chercheurs d'étudier les processus biologiques naturels et d'interférer avec eux aux niveaux cellulaire et nucléaire.
Le modèle du cœur humain imprimé présenté par des chercheurs de l'Université de Tel Aviv a attiré l'attention du monde entier. Deux axes de développement se croisent ici. L'étude dissipe de nombreux doutes sur la possibilité d'imprimer des organes humains à l'avenir. Pour le croire, il faut dire à plusieurs reprises: les scientifiques ont créé un cœur humain à partir de cellules humaines (la fierté est également causée par le fait que nous parlons de scientifiques israéliens).
Un nouveau chapitre s'est ouvert à bien des égards, mais ce n'est que le début. Il y a de nombreux obstacles à surmonter avant de transplanter des organes non scellés fabriqués à partir de leurs propres cellules chez l'homme. Mais l'étude révèle également comment des percées inattendues peuvent se produire. Le professeur Tal Dvir, qui a dirigé l'étude, affirme qu'il reste encore un long chemin à parcourir, mais que cette réalisation ouvre de nouveaux horizons. C'est le début d'un voyage où les chercheurs comprennent ce qui doit se passer ensuite pour que les humains puissent obtenir des organes 3D fonctionnels.
Haaretz: Les images du processus d'impression sont incroyables. Mais quel est l'état de cette transparence du cœur, et à quel point sommes-nous proches de voir comment cela va se passer?
Pendant la phase d'impression, les cœurs sont placés dans un bioréacteur - une sorte de récipient rempli de nutriments pour les cellules (milieu de croissance) - qui peut suivre ce qui se passe et créer des conditions optimales pour que les cœurs «mûrissent» pour former un seul organe battant. «Un processus d'essais et d'erreurs nous attend. Nous voulons voir si toutes les pièces s'emboîtent pour que le cœur fonctionne correctement lorsqu'il palpite. Nous ne nous attendons pas à un succès momentané. Mais cela arrivera », dit Dvir.
Que se passe-t-il une fois que le cœur a mûri et qu'il commence à fonctionner normalement? Les scientifiques espèrent transplanter le premier cœur imprimé dans un animal - un lapin ou un rat - d'ici un an, mais qu'en est-il des humains?
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- Il est encore difficile pour les chercheurs de fixer un calendrier. En général, ils visent à garantir que d'ici dix ans, les imprimantes nécessaires apparaîtront dans les hôpitaux pour créer des tissus humains tridimensionnels ou des organes complexes tels que le cœur.
Quelle est l'importance de cette réalisation dans le domaine de l'impression d'organes humains?
- Très grand. Le lien entre l'impression 3D et la biologie et l'impression d'organes humains est relativement récent. Dans ce contexte, les imprimantes sont utilisées pour créer des implants osseux tels qu'un fémur en titane; tissu fabriqué à partir de tout ou moitié de matériaux naturels, comme la moelle osseuse (tissu «passif») ou les vaisseaux sanguins. Maintenant, pour la première fois, il a été possible d'imprimer un véritable organe humain avec un grand nombre de caractéristiques biologiques.
Quelles sont les limites d'un si nouveau cœur?
- Il n'est toujours pas parfait, sa capacité à fonctionner n'est pas encore prouvée. Le fait qu'il se compose de deux types de cellules - les muscles et le sang - est une réalisation importante, mais il existe également d'autres cellules dans le cœur. Les chercheurs sont techniquement capables de créer ces cellules souches et d'autres, tout comme ils l'ont fait pour produire les cellules dont nous avons besoin. C'est ce qu'ils prévoient de faire ensuite.
Quelle est la limitation de l'impression d'un cœur humain de la bonne taille, qui sera prêt pour la transplantation?
- Il existe plusieurs contraintes à différentes étapes du processus, mais ils y travaillent. Premièrement, un grand nombre de cellules sont nécessaires pour créer un cœur humain de taille normale. Cela nécessite des milliards de cellules et il existe une science qui s'occupe de leur reproduction. C'est là que nous arrivons à l'importance d'accélérer la croissance cellulaire. Deuxièmement, les imprimantes. Maintenant, le niveau des imprimantes n'est pas mauvais, mais elles n'ont toujours pas assez d'extension. Ce domaine continuera également à se développer. Une fois une telle infrastructure en place, il sera possible de créer toutes les cellules nécessaires et d'imprimer un cœur proche de la vraie.
Est-il possible un jour de créer un cœur plus fort et «amélioré»?
- Nous travaillons maintenant à imprimer un cœur qui ressemblera le plus possible au vrai.
Qu'est-ce que cela signifie dans le contexte de la presse d'autres organes?
- D'une part, la possibilité d'imprimer un cœur prouve qu'en principe c'est possible. Plus précisément, chaque organe a ses propres caractéristiques. Je ne sais pas si les progrès de l'impression cardiaque mèneront nécessairement à une percée dans la création d'organes tels que le rein, le foie ou le pancréas.
Quelles sont les autres applications de cette technologie?
«Apparemment, la création de tissus imprimés dans les années à venir gagnera une application plus large, ce qui changera le visage de la médecine. La technologie peut être utilisée pour créer ou guérir des organes allant du cœur aux brûlures graves. Jusqu'à présent, des scientifiques travaillant en parallèle ont testé un morceau de tissu cardiaque sur des porcs.
Ido Efrati
