La bio-impression, une révolution à venir ?

Courant avril, des chercheurs de l’Université de Tel Aviv sont parvenus à recréer un cœur vascularisé par impression 3D. Même si l’organe était de la taille d’une cerise, l’avancée est immense, et on se rapproche du but ultime de reconstruire des organes. Domaine en plein essor, d’autres applications existent. Alcimed, société de conseil en innovation et développement de nouveaux marchés, revient sur les espérances amenées par la bio-impression.

La bio-impression : définition

La bio-impression est une application biomédicale des technologies utilisant les principes de l’impression 3D afin de produire artificiellement des tissus biologiques vivants. Assistée par ordinateur, la constitution de tissus se fait à partir d’assemblage, couches par couches, de cellules vivantes et autres produits biologiques, le tout constituant une bio-encre. On peut parler d’impression 4D puisque la dimension temporelle est à considérer : par des processus d’auto-organisation, les cellules imprimées vont migrer afin de créer un tissu fonctionnel.

Des applications concrètes et très prometteuses dans un avenir proche…

Si la bio-impression est un domaine en plein essor aujourd’hui, c’est que ses applications potentielles sont multiples et prometteuses, dans le traitement comme dans la recherche.

La première application de la bio-impression est thérapeutique : la création d’organe ou partie d’organe à transplanter chez des patients. Deux enjeux majeurs sont adressés : la compatibilité donneur-receveur qui ne serait plus un obstacle, et le temps d’attente pour une greffe. Par ailleurs, à supposer que les organes imprimés ne soient pas stables dans le temps, ils pourraient tout de même permettre de stabiliser les patients avant de trouver un donneur compatible.

La seconde application d’intérêt concerne la recherche clinique chez l’homme, où la création d’organe entier est un excellent modèle prédictif. L’exploration de paramètres pharmacologiques pourrait être réalisée sur organes bio-imprimés et non plus sur l’humain, afin de simplifier les phases cliniques d’expérimentation des médicaments. En reconstituant des tissus pathologiques issus de cellules malignes de patients, on peut ainsi explorer leur réponse à différents protocoles thérapeutiques, de manière individuelle. L’enjeu n’est autre que d’aboutir à une médecine personnalisée, permettant d’accéder aux traitements et posologies optimales, permettant ainsi moins d’effets indésirables et moins de situations d’échec thérapeutique.

A l’instar de l’expérimentation humaine, la bio-impression présente également un fort intérêt pour remplacer l’expérimentation animale. C’est notamment le cas en cosmétique, où elle offre une alternative extrêmement intéressante face à une législation (datée de 2009, entrée en vigueur en 2013) ayant proscrit l’expérimentation animale pour tous les produits cosmétiques mis sur le marché européen. En recréant des tissus cutanés humains, les laboratoires cosmétiques peuvent procéder à autant de tests que nécessaires sans utiliser des animaux. C’est d’ailleurs la stratégie de L’Oréal qui depuis 2015, a conclu un partenariat avec Organovo, start-up américaine pionnière de la bio-impression.

Enfin, recréer des organes est également une alternative à la pratique de la chirurgie pour les médecins pendant leur formation. Qu’il s’agisse de chirurgie orthopédique ou viscérale, si les internes avaient la possibilité de s’exercer sur des organes bio-imprimés, le passage au bloc opératoire en situation réelle ne serait qu’amélioré.

…qui restent toutefois entravées par de multiples contraintes

 Si la bio-impression semble la clé à de multiples enjeux médicaux, il n’en demeure pas moins que de nombreux défis restent à relever, à commencer par celui du coût. Les imprimantes biologiques fonctionnelles restent très onéreuses et donc les traitements prodigués le seront aussi. Comme souvent, le progrès technologique n’est pas à la portée de tous, ce qui accroît les inégalités d’accès aux soins.

De plus, des défis techniques de taille subsistent également. En effet, pour concevoir un organe fonctionnel, il faut encore résoudre les problèmes de vascularisation, d’innervation et de gravité. L’interconnexion vasculaire et nerveuse des organes construits n’est pas encore maîtrisée, de même que la perte de structure avec le temps due à la pesanteur dans laquelle l’organe est créé.

Enfin, la bio-impression soulève un questionnement éthique, se situant à plusieurs niveaux :

–  Au niveau de la technique: l’emploi de cellules souches embryonnaires reste très controversé alors que l’alternative des iPS (cellules souches pluripotentes induites) est encore une pratique techniquement immature.

–  Au niveau du concept lui-même : la crainte future du transhumanisme entoure la bio-impression. Un usage détourné des organes bio-imprimés pour des visées d’amélioration des capacités et performances humaines, voire pour le clonage intégral humain, pourrait poser de sérieux problèmes bioéthiques. Cette « évolution artificielle » de l’homme si elle voit le jour, devra être strictement encadrée pour en contrôler les dérives potentielles.

En ce sens, une question philosophique se pose : « Si l’on peut reproduire un organe par un assemblage de cellules, pourra-t-on un jour créer de novo un cerveau, et avec lui une conscience ?» s’interroge Marie Rolin, Responsable de Mission chez Alcimed.

Une question à la hauteur du potentiel de la bio-impression.

Référence Image : https://impression3dmedecine.wordpress.com/we-2/