Nous avons affaire à un expert, quelles perspectives s'ouvrent à l'humanité par les technologies d'impression 3D cellulaire.
Pour la première fois, des scientifiques israéliens ont réussi à imprimer un cœur à partir de tissus humains à l'aide d'une imprimante 3D. Les biologistes de l'Université de Tel Aviv ont prélevé des cellules graisseuses d'un patient, puis les ont transformées en cellules souches et ont imprimé un organe avec tous les ventricules, chambres et vaisseaux. Ils ne le transplanteront pas à une personne. Premièrement, le moteur à flamme n'est pas imprimé en taille réelle, mais à une échelle miniature - il a à peu près la taille d'une cerise. Et deuxièmement, le cœur est capable de se contracter, mais ne «sait» pas pomper le sang. L'impression d'organes à partir des propres cellules du patient est le rêve d'or des transplantologues. Premièrement, la file d'attente de personnes attendant la mort du donneur pour sauver leur vie disparaîtra. Deuxièmement, il n'y aura aucun problème avec le rejet des donneurs d'organes.
Pour un commentaire, nous nous sommes tournés vers Yousef Khesuani, associé directeur de 3D Bioprinting Solutions. Rappelons que les chercheurs de ce laboratoire russe ont été les premiers au monde à imprimer et transplanter le pancréas d'une souris de laboratoire.
"Patch" sur le coeur
Yusef Djordjevic, aidez à évaluer l'ampleur de l'événement: est-ce vraiment une avancée scientifique?
- C'est une bonne et digne expérience. Des collègues israéliens ont utilisé la technologie d'impression gel-sur-gel. Autrement dit, ils ne s'impriment pas dans une boîte de Pétri, mais dans un récipient spécial contenant un certain gel. C'est une approche très intéressante en termes de création d'un organe complexe. Mais, comme vous pouvez l'imaginer, la forme ne définit pas toujours la fonction. Du point de vue de l'opérabilité de l'organe, de nombreuses questions se posent; elles ne peuvent être résolues que lorsque de telles structures d'ingénierie sont transplantées sur des animaux. Et encore une chose, les médias ne le remarquent pas, mais l'article traite de l'impression de "patchs" sur le cœur.
Pour la première fois, des scientifiques israéliens ont réussi à imprimer un cœur à partir de tissus humains à l'aide d'une imprimante 3D. Photo: REUTERS.
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Ce que c'est?
- Disons qu'il y a une zone endommagée du tissu cardiaque et qu'elle doit être remplacée. La technologie de patch suppose qu'il n'est pas nécessaire de réimprimer tout l'orgue dans son ensemble. La zone affectée est supprimée et un patch imprimé est appliqué à sa place, ce qui est nécessaire pour restaurer la fonction. Autrement dit, nous pouvons déjà parler de l'application pratique de ce travail.
Le chemin de la souris à l'humain
Mais vous avez imprimé et transplanté la glande thyroïde d'une souris en 2015. Et de l'extérieur, il semblait que la culture d'organes humains était à portée de main. Combien de temps faudra-t-il pour passer des souris aux humains?
- Nous n'avons pas encore imprimé la glande thyroïde humaine pour une seule raison: parce que nous ne disposons pas de matériel cellulaire adéquat. Ce que je veux dire? Dans les expériences sur les souris, nous avons utilisé des cellules embryonnaires. Naturellement, nous ne pouvons pas et ne voulons pas utiliser d'embryons pour les humains. Et si les cellules de la glande thyroïde sont isolées d'un patient adulte, elles se développent très mal - nous obtenons une augmentation de 5 à 7%. Ce n'est absolument pas suffisant! Mais si nous parlons d'horizons temporels, nous nous attendons à ce que les premiers bio-imprimantes pour l'impression d'organes dans les cliniques apparaissent en 2030. Et jusqu'à présent, nous avançons conformément à ce calendrier. Mais nous devons faire une réserve pendant que nous parlons d'organes plats tels que la peau et le cartilage.
«L'année dernière, vous avez expérimenté la bio-impression à bord de la Station spatiale internationale. Satisfait des résultats?
- Le manque de gravité nous permet de créer des dessins géométriques plus complexes. Nous sommes satisfaits des résultats et nous souhaitons mener d'autres expériences à bord de l'ISS cette année.
Remède contre le scorbut cosmique
Pouvez-vous nous parler des recherches les plus «délicieuses»?
- Tout d'abord, nous souhaitons répéter des expériences d'impression de tissu cartilagineux humain et de glande thyroïde de souris en apesanteur sur notre bio-imprimante. Deuxièmement, nous discutons d'expériences conjointes avec des startups américaines et israéliennes pour créer de la viande artificielle dans l'espace. Ils nous enverront des cellules musculaires et nous assemblerons des constructions en trois dimensions à partir d'elles. Pendant les vols spatiaux longue distance, les astronautes ne survivront pas uniquement avec de la nourriture en conserve! De plus, nous travaillerons sur la création de structures tridimensionnelles à partir de bactéries, car un certain nombre de travaux scientifiques ont montré que les bactéries forment activement des biofilms dans des conditions de microgravité et deviennent résistantes aux antibiotiques en un temps assez court.
A quoi sert cette recherche?
- L'humanité est à l'aube d'une ère où elle quittera son berceau et ira sur d'autres planètes. Les vols habités vers Mars sont une réalité pour les 10 prochaines années. Il est important pour nous de modéliser le comportement éventuel des bactéries lors des vols longue distance afin de prédire les pathologies potentielles. Un exemple frappant: l'humanité ne connaissait pas l'existence d'une maladie telle que le scorbut jusqu'à ce que de longs voyages en mer commencent à l'ère des grandes découvertes géographiques. Il est possible que pendant les vols spatiaux longue distance, les équipages soient également confrontés à de nouvelles pathologies et maladies.
La première personne à être transplantée n'est pas un cœur imprimé, mais une glande thyroïde
Il existe de nombreux laboratoires dans le monde qui se consacrent à la bio-impression, qui est le plus proche du résultat? Et où en sommes-nous dans cette course?
- Il est impossible d'imprimer tous les types d'organes, aucun laboratoire au monde ne le fait. Il est clair que ceux qui traitent des organes plats sont les plus proches des essais cliniques, je veux dire la peau et le cartilage. Nous ne travaillons pas avec des cellules cutanées, nous menons de telles expériences avec des cellules cartilagineuses, mais les principaux laboratoires dans ces domaines sont situés au Japon et aux États-Unis. Mais en termes de restauration de la fonction au niveau des organismes, nous sommes en avance sur nos collègues. Ici vous pouvez citer nos expériences avec la glande thyroïde, ainsi que les nouvelles technologies magnéto-acoustiques.
Savez-vous lequel des organes sera le premier à être cultivé et transplanté à l'homme?
- À mon avis, ce ne sera pas le cœur, mais certains des organes du système endocrinien - la thyroïde ou le pancréas. Autrement dit, ces organes qui produisent des hormones. Premièrement, parce qu'une grande quantité de recherches est menée sur eux en termes d'obtention de matériel cellulaire adéquat - c'est l'un des aspects importants. Et deuxièmement, ces organes ont une organisation interne assez simple - il n'y a pas de système complexe de canaux excréteurs. Espérons que nous pourrons être les premiers au monde à imprimer et à transplanter un organe humain.
YAROSLAV KOROBATOV
