Sciences : un mini-cœur artificiel imprimé en 3D

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Sciences : un mini-cœur artificiel imprimé en 3D / iStock.com - Дмитрий Ларичев
Sciences : un mini-cœur artificiel imprimé en 3D / iStock.com - Дмитрий Ларичев

La science et la médecine font des progrès impressionnants, mettant en œuvre des idées au-delà de l’imaginable. Une équipe de scientifiques israéliens a réussi à concevoir un mini-cœur artificiel et vascularisé avec une imprimante 3D. Cette réalisation a été rendue publique dans la revue Advanced Science le 15 avril dernier. Décidément, la science ne connaît aucune limite.

Des scientifiques dirigés par le professeur Tal Dvir de l’université de Tel-Aviv, directeur de l’étude, ont imprimé en 3D un cœur artificiel avec des tissus humains. Zoom sur cette prouesse technologique.

Le premier prototype de cœur artificiel fonctionnel

La première image qui nous vient est sûrement celle d’un objet plastique ayant l’aspect d’un cœur. Pourtant, il s’agit d’un cœur complet, vascularisé, réalisé à partir de véritables cellules humaines. Jusqu’alors, les spécialistes n’ont réussi à produire que des tissus non vascularisés avec une imprimante 3D. Le Pr Tal Dvir confie que cette réalisation est un vrai succès, car le cœur est formé dans son intégralité avec ses cellules, ses vaisseaux sanguins, mais aussi ses ventricules. Il s’agit d’un vrai cœur humain ou presque, car cette première version imprimée en 3D a la taille d’une cerise de 14 mm de diamètre et de 20 mm de hauteur. Toutefois, elle possède la même structure anatomique qu’un vrai cœur. La réussite de cette expérience ouvre la voie à de nouvelles possibilités de greffe d’organes dans le futur comme l’œil bionique en 3D qui pourrait résoudre la cécité.

Une impression particulière avec une encre particulière

L’impression en 3D du mini-cœur artificiel a été réalisée grâce à une bio-encre personnalisée conçue à partir des tissus adipeux prélevés sur le patient lui-même. Le matériel cellulaire des tissus a ensuite été converti en cellules souches tandis que la partie acellulaire riche en collagène et en glycoprotéines a été transformée en hydrogel, faisant ainsi office “d’encre naturelle” pour l’impression de l’organe. Ce procédé a permis aux chercheurs de reproduire, en trois heures d’impression, la structure biologique complexe du cœur en 3D. Des vaisseaux sanguins aux tissus cardiaques parenchymateux, l’anatomie cardiaque basique a été fidèlement reproduite, ce qui constitue une avancée majeure pour la médecine moderne. À noter qu’une transformation de cellules souches a également permis la création d’insuline pour les diabétiques.

Bientôt des greffons cardiaques imprimés en 3D ?

Les cellules du mini-cœur 3D sont capables de se contracter, mais ne sont pas encore suffisamment synchrones pour assurer un pompage sanguin. Une culture in vitro de ces cœurs artificiels sont prévus, selon le Pr Dvir, pour leur “leur apprendre à se comporter” comme de vrais organes. Des transplantations sur des animaux sont également prévues par les scientifiques ainsi que des tests de médicaments sur leur structure anatomique. Sachant que la transplantation est souvent l’ultime solution à une insuffisance cardiaque et que les greffes sont rares au moment opportun, ces cœurs personnalisés pourraient bien renverser la tendance des maladies cardiovasculaires, deuxième cause de décès en France. Bientôt, des greffes d’organes sans donneurs seraient possibles grâce à l’impression 3D.