Les nouvelles technologies médicales peuvent être coûteuses lorsqu’elles arrivent sur le marché, mais au fil du temps, elles deviennent plus abordables. De nombreuses solutions médicales imprimées en 3D peuvent être achetées à des prix raisonnables et perturbent la tendance alarmante à l’augmentation des coûts des soins de santé. Le besoin de traitements permettant de sauver des vies est plus grand que jamais avec le vieillissement de la génération des baby-boomers, et les coûts sont décuplés. Les organes et les tissus imprimés en 3D peuvent contribuer à sauver d’innombrables vies et à réduire la charge qui pèse sur le système de soins de santé.
Des foies, des reins et des poumons imprimés en 3D pourraient sauver des vies.
Les organes imprimés en trois dimensions pourraient contribuer à sauver des vies. Ces organes pourraient être créés en quelques heures et coûter très peu. Toutefois, il est important de noter que les organes imprimés en 3D sont bien plus complexes que des jouets ou des pièces de voiture. Ces organes sont constitués de millions de cellules spécialisées entourées d’une matrice extracellulaire (MEC) composée de protéines fibreuses et de polymères glucidiques. En outre, tous ces tissus sont parcourus d’un réseau complexe de vaisseaux sanguins qui fournissent de l’oxygène aux cellules.
La rareté des organes de donneurs a obligé les patients à prendre des décisions difficiles. Si l’acceptation d’un organe imparfait peut être le seul moyen de sauver une vie, elle peut aussi entraîner des complications de santé. Cependant, les organes imprimés en 3D peuvent être fabriqués à partir des propres cellules du patient, ce qui réduit considérablement les risques de rejet. Si les organes imprimés en 3D peuvent sembler un peu étranges aujourd’hui, ils ne le seront peut-être plus dans une décennie.
De la peau imprimée en 3D pour les grands brûlés
Des chercheurs testent une peau imprimée en 3D pour les grands brûlés. Des scientifiques de l’université de Yale et du Rensselaer Polytechnic Institute mettent au point une imprimante 3D qui leur permet de créer une peau dotée de vaisseaux sanguins fonctionnels. La nouvelle peau est fabriquée à partir de cellules vivantes du corps humain, qui sont transformées en une encre biologique liquide. L’imprimante utilise ce liquide pour imprimer une surface semblable à de la peau. La peau développe ensuite son propre système de vaisseaux sanguins. Cela pourrait être la réponse au problème d’un patient brûlé.
Le processus d’impression en 3D de la peau des grands brûlés est déjà utilisé pour traiter les petites blessures, les ulcères et les patients diabétiques. Cependant, les brûlures plus importantes et d’autres blessures sont encore loin d’être traitées avec des tissus imprimés en 3D. En outre, le système nerveux du corps, plus profond et plus complexe, est difficile à reproduire en laboratoire. C’est pourquoi l’armée américaine prévoit de commencer des essais cliniques de peau imprimée en 3D pour les victimes de brûlures.
Poumons imprimés en 3D
La technologie d’impression 3D d’organes est en train de changer le visage de la médecine. Des scientifiques de l’université de Wake Forest, par exemple, ont réussi à imprimer un rein qui peut fonctionner comme un nouvel organe. Ils prennent ensuite les cellules du patient et les cultivent dans un modèle 3D. Une fois qu’ils ont fait pousser suffisamment de cellules, ils peuvent transplanter l’organe directement dans le corps du patient. Le modèle 3D sera une réplique de l’organe du patient et finira par se décomposer, laissant derrière lui une couche de matière organique.
L’étape suivante dans le développement des organes artificiels consiste à créer les cellules sanguines qui iront dans les organes. Les organes artificiels actuels ne possèdent pas le réseau vasculaire qui leur permet de fonctionner, mais les chercheurs travaillent à la mise au point de vaisseaux sanguins artificiels imprimés en 3D présentant diverses caractéristiques architecturales, notamment des veines et des artères. Bien que ces organes artificiels soient loin d’être entièrement fonctionnels, ils peuvent servir de dérivations organiques pour les artères bouchées. Ils pourraient même remplacer les capillaires des fumeurs.
Une aorte imprimée en 3D
Le développement d’une technologie avancée d’impression 3D entraîne déjà des changements spectaculaires en médecine. Pour la première fois, un cœur bioprint a été créé à l’université de Tel Aviv. Le nouveau cœur correspondait aux profils cellulaire, immunologique, biochimique et anatomique d’un patient. Le cœur n’est actuellement que de la taille d’un lapin, mais la technologie peut être étendue à des cœurs humains plus grands.
La technique d’impression 3D peut également être utilisée pour créer des vaisseaux sanguins artificiels. L’utilisation de biomatériaux et de cellules pour contrôler la rigidité de la valve cardiaque artificielle aidera les chirurgiens à améliorer les options chirurgicales et à créer des modèles de greffe spécifiques aux patients. Parallèlement, les scientifiques développent également de nouveaux matériaux hydrogel qui imitent la consistance des tissus organiques et sont compatibles avec les processus d’impression 3D. Ce matériau peut être implanté directement sur les organes, agissant comme un échafaudage pour la croissance de nouvelles cellules.