Gyles Lewis
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Il a quatre chambres, des vaisseaux sanguins et il bat - une sorte de.
Dans une première, des scientifiques ont imprimé en 3D un cœur à l'aide de tissus humains. Bien que le cœur soit beaucoup plus petit que celui d'un humain (il n'a que la taille d'un lapin), et qu'il reste encore un long chemin à parcourir jusqu'à ce qu'il fonctionne comme un cœur normal, l'expérience de preuve de concept pourrait éventuellement conduire à des organes ou des tissus personnalisés. qui pourrait être utilisé dans le corps humain, selon une étude publiée lundi 15 avril dans la revue Advanced Science.
Pour imprimer le cœur, des chercheurs de l'Université de Tel Aviv en Israël ont commencé par prélever un petit échantillon de tissu adipeux d'un patient. En laboratoire, ils ont séparé ce tissu en ses cellules composantes et la structure sur laquelle reposent les cellules, appelée matrice extracellulaire. [7 utilisations intéressantes de l'impression 3D en médecine]
À l'aide du génie génétique, les scientifiques ont ensuite peaufiné les différents composants, reprogrammant certaines des cellules pour qu'elles deviennent des cellules musculaires cardiaques, ou cardiomyocytes, et d'autres pour qu'elles deviennent des cellules qui génèrent des vaisseaux sanguins..
Les chercheurs ont ensuite chargé ces cellules - servant de «bioinks» - dans l'imprimante, qui avait été programmée pour imprimer un cœur, sur la base de tomodensitogrammes prélevés sur le patient et de la représentation d'un cœur par un artiste. L'imprimante a mis entre 3 et 4 heures pour imprimer le petit cœur avec les vaisseaux sanguins de base. Les chercheurs ont ensuite incubé le cœur et lui ont donné de l'oxygène et des nutriments. En quelques jours, les cellules ont commencé à battre spontanément.
Mais ce battement n'était pas tout à fait ce que ferait un cœur humain sain. "Nous avons besoin que les cellules battent de manière synchrone et pas seulement individuellement", a déclaré le co-auteur de l'étude Assaf Shapira, directeur du laboratoire du laboratoire d'ingénierie tissulaire et de médecine régénérative de l'Université de Tel Aviv. Pour que le cœur pompe efficacement le sang à travers le corps, ses cellules doivent battre à l'unisson - ce que le cœur imprimé en 3D n'a pas encore fait. "En ce moment, nous travaillons à la maturation du tissu", a déclaré Shapira.
À terme, un cœur personnalisé imprimé en 3D pourrait atténuer la pénurie d'organes de transplantation disponibles pour les patients, et pourrait également contourner certains des risques associés à la transplantation de l'organe d'une autre personne - à savoir que le système immunitaire du corps peut rejeter ces tissus étrangers, a déclaré Shapira. .
Camila Hochman Mendez, directrice adjointe des laboratoires de recherche sur les organes, la réparation et la régénération au Texas Heart Institute qui ne faisait pas partie de l'étude, a déclaré que les nouvelles découvertes sont "vraiment innovantes et font avancer le domaine" en démontrant que quelque chose de plus complexe qu'une seule paroi du cœur peut être imprimée. Mais les résultats "montrent également tous les obstacles auxquels le terrain est encore confronté", a-t-elle ajouté..
Afin d'imprimer un cœur en taille réelle et pleinement fonctionnel, les scientifiques auraient besoin d'imprimer un organe à plus haute résolution - un avec beaucoup plus de système vasculaire qui pourrait transporter de l'oxygène et des nutriments à travers lui.,A dit Hochman Mendez. Mais cela nécessiterait des mois d'impression - un laps de temps pendant lequel les cellules ne survivraient pas.
Les chercheurs ont souligné que le petit cœur est toujours une «preuve de concept», mais qu'ils espèrent trouver un moyen de créer un système vasculaire plus dense à l'avenir..
"Bien sûr, si nous devions fabriquer un cœur plus grand, cela coûterait cher, cela prendrait beaucoup plus de temps à imprimer et beaucoup plus de matériel devrait être extrait du patient", a déclaré Shapira.
En effet, il reste encore beaucoup de recherches à faire avant qu'il ne devienne banal de simplement cliquer sur «imprimer» sur l'imprimante 3D du cabinet du médecin..
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