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Les tissus biologiques s'impriment en 3D

Aurélie Dureuil

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Alors que l'impression 3D à partir de métaux et plastiques connaît un essor dans les applications de prothèses médicales notamment, Poietis propose d'utiliser des cellules, ouvrant la voie à la génération de tissus pour les études cliniques ou pour les greffes.

Imprimer des prothèses auditives, des couronnes dentaires, mais aussi des pièces pour les moteurs d'avions... Les exemples se multiplient dans le domaine de l'impression 3D. Ainsi, dans son étude « L'impression 3D en France et dans le monde », Xerfi estime que « plus de 10 millions de prothèses auditives imprimées en 3D sont par exemple déjà en circulation au niveau mondial ». Et si le cabinet note que « les machines capables d'imprimer du plastique ou du métal se généralisent », il souligne que « l'amélioration des technologies et des matériaux utilisables pour fabriquer des pièces, sous-ensembles et ensembles complexes par impression 3D constitue le principal défi auquel sont confrontés les spécialistes du secteur ». C'est pourtant sur l'utilisation d'une matière première originale que travaille la jeune société française Poietis : des cellules. Tout a débuté par un projet sur la bioimpression par laser au sein d'une équipe de l'Inserm à l'Université de Bordeaux. « En 2006, nous avons montré que nous pouvions imprimer des cellules par cette technologie, puis nous avons créé des structures 3D viables que nous avons pu implanter dans la souris », témoigne Fabien Guillemot, chercheur dans l'équipe Inserm et co-fondateur de Poietis en septembre 2014.

 

Une impression à partir d'un patron

 

Tout part d'un patron numérique mis au point par des outils de conception assistée par ordinateur, puis un ensemble de technologies permet de faire de la fabrication additive et numérique. Pourtant, on n'assemble pas des cellules comme on peut le faire avec du plastique. L'équipe de neuf personnes de Poietis a travaillé sur des technologies de bioimpression par laser, « du fait de la fragilité de la matière qu'on imprime », précise le dirigeant de Poietis. Il ajoute : « Cette technologie présente l'avantage de minimiser le stress imposé aux cellules lors de l'impression ». Fabien Guillemot utilise une analogie avec l'impression jet d'encre qui « utilise une impulsion thermique pour former un jet d'encre et éjecter des micro-goutellettes » pour expliciter la technologie de Poietis. « Nous utilisons des impulsions laser. Les cartouches ne sont pas des réservoirs fermés mais ouverts, ainsi les cellules ne passent pas dans un orifice. Les contraintes de cisaillement sont moindres et donc la viabilité est supérieure. Nous avons ainsi un film « d'encre » qu'on étale », détaille-t-il. Outre le développement du principe de bioimpression 3D et de bioimprimantes, les chercheurs ont intégré différents types cellulaires, et notamment les cellules du tissu osseux et les cellules souches adultes. « Nous avons montré que ces cellules conservent leurs propriétés », indique le dirigeant. Ils ont également travaillé à l'obtention d'une résolution élevée. « Nous pouvons quasiment imprimer cellule par cellule », se félicite Fabien Guillemot. Un des axes de la société Poietis est de poursuivre le développement de son système de bioimpression.

Et les domaines d'application s'avèrent très vastes. La société s'intéresse aux cellules de peau pour fabriquer des modèles de peau pour réaliser notamment des tests d'efficacité de produits. D'abord en imprimant des modèles de peau « saine » pour les tests de produits cosmétiques mais ensuite de tissus « malades » pour le développement de médicament. « Nous allons complexifier nos modèles au fur et à mesure. Nous développerons des modèles pathologiques voire des tissus complètement personnalisés produits à partir des cellules du patient. Nous souhaitons ainsi proposer de reconstituer des tissus pour évaluer l'efficacité de traitements médicamenteux », détaille Fabien Guillemot. Un autre projet de Poietis concerne la cornée. « Nous nous intéressons depuis deux ans au sein du laboratoire et maintenant dans notre société aux besoins de greffons au niveau de la cornée », précise le dirigeant. La bioimpression 3D ouvre donc la voie à de nombreuses applications, tant dans la recherche médicale que pour les greffes de tissus. La société bordelaise se présente donc comme « un fournisseur de solutions de bioimpression », selon son dirigeant. Il précise : « Nous pouvons produire des tissus pour le compte de tiers, mais aussi développer des systèmes répondant aux problématiques des industriels. Aujourd'hui, les industriels préfèrent travailler en partenariat avec nous, mais les choses peuvent évoluer assez rapidement ». Selon Xerfi, le marché mondial de l'impression 3D « aura dépassé 2,8 milliards d'euros en 2014 et atteindra 8,5 milliards d'euros en 2020 (+20 % de croissance par an entre 2015 et 2020) ». Reste à connaître la place que prendra la bioimpression 3D de tissus biologiques au milieu de l'essor de l'impression 3D et l'appropriation que pourront en faire les industriels de la pharmacie.

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