La NASA franchit un nouveau cap dans l’impression 3D de tissus humains ! 

 

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La NASA est décidément sur tous les fronts !

Si on a plutôt l’habitude de voir l’agence spatiale américaine faire les gros titres dans le domaine de la conquête spatiale, ses domaines d’intervention sont bien plus vastes.

Dernier exemple en date avec le “Vascular Tissue Challenge”, un concours visant à primer des techniques innovantes pour recréer des organes humains fonctionnels, lancé en 2016.

Dans un communiqué datant du 9 juin dernier, la NASA a dévoilé le nom des deux lauréats de son concours, qui ont chacun réussi à créer des tissus humains fonctionnels, capables de vivre hors du corps humain pendant un mois.

Une grande première selon l’agence, dont on vous dévoile les détails dans notre article de la semaine.

 

Des organes humains fonctionnels, vivants hors du corps humain !

Les deux équipes lauréates sont toutes deux issues du WFIRM (Wake Forest Institute for Regenerative Medicine), institut de recherche leader dans la traduction des découvertes scientifiques en thérapies cliniques basé à Winston-Salem, en Caroline du Nord.

La NASA a récompensé les deux équipes pour l’aboutissement de leurs recherches et essais sur l’impression 3D de tissus hépatiques (foie) humain.
L’équipe Winston, première à voir conclu son essai, va recevoir 300 000 dollars et aura le privilège de voir se poursuivre ses recherches à bord de l’ISS.
La deuxième équipe, WFIRM, recevra quant à elle une dotation de 100 000 dollars.

Si les deux équipes sont parvenues au même résultat, elles ont toutes deux utilisé une approche distincte en ayant recours à différentes techniques d’impression 3D pour recréer un petit cube d’un centimètre d’épaisseur de tissu hépatique humain.

“Nous avons adopté deux approches différentes. Ces deux approches diffèrent dans la manière dont la vascularisation est réalisée. L’une utilise des structures tubulaires et l’autre des structures tissulaires spongieuses pour faciliter l’apport de nutriments aux cellules et l’élimination des déchets. Le défi n’a pas été facile à relever, d’autant plus que le foie humain est certainement l’organe le plus complexe à reproduire en raison du grand nombre de fonctions qu’il remplit”, a expliqué Anthony Atala, directeur de l’Institut WFIRM et chef de l’équipe arrivée seconde de ce challenge.

Les tissus humains sont en effet intégralement dépendants des vaisseaux sanguins pour fournir aux cellules les nutriments, l’oxygène et pour éliminer les déchets métaboliques. C’est ce qu’on appelle le processus de perfusion. L’enjeu du concours de la NASA était donc de développer et de tester des stratégies pour fabriquer des tissus avec des vaisseaux sanguins artificiels fonctionnels, capables de survivre hors du corps humain.
Défi relevé donc, puisque les deux équipes ont créé des canaux par impression 3D pour imiter le réseau vasculaire sanguin, permettant à ces tissus créés à partir de rien de survivre 30 jours hors du corps humain : une véritable prouesse !  

 

Quelles applications ? 

La NASA ayant elle-même organisé ce concours, ce type d’innovation a forcément une “vocation spatiale” !
En effet, l’impression d’organes et de tissus artificiels est un véritable défi pour la NASA et serait un atout de taille pour les prochaines missions spatiales de plus longue durée, notamment dans le cas d’une colonisation de Mars.
 

Avoir à disposition des organes à greffer en cas de gros problème est forcément primordial pour ce type de mission. D’autant plus si ces organes peuvent être fabriqués directement à l’avance ou sur place, à partir des propres cellules des astronautes de la mission pour éviter les risques de rejet, et stockés.
En résumé, cela permettrait de limiter les effets néfastes des voyages dans l’espace.

Mais ce n’est pas tout. Dans les conditions à remplir pour ce défi, la NASA avait ajouté un autre critère : que l’innovation en question puisse également être utilisée sur Terre.

Forcément, ce type de technologie est plus qu’intéressant pour la médecine en général.

À court terme, ces travaux pourraient accélérer les tests pharmaceutiques et la modélisation des maladies.
À moyen et long terme, ils pourraient permettre la croissance et la survie de tissus tridimensionnels épais pour la recherche et les applications thérapeutiques, ainsi que pour réaliser des bandages et des greffes d’organes.
Même si d’autres innovations sont nécessaires pour y parvenir, cela changerait la vie de nombreux patients, réduisant considérablement les listes d’attente pour les greffes, voire en mettant fin à la pénurie d’organes.

“Je ne saurais trop insister sur le fait que c’est un accomplissement impressionnant. Lorsque la NASA a lancé ce défi en 2016, nous n’étions pas sûrs qu’il y aurait un gagnant”, a déclaré Jim Reuter, administrateur associé de la NASA pour la technologie spatiale.
“Ce sera exceptionnel d’entendre un jour parler de la première greffe d’organe artificiel et de penser que ce nouveau défi de la NASA pourrait avoir joué un petit rôle dans sa réalisation.”

 

 

Bio-impression 3D et conquête spatiale

La NASA n’est pas la seule à plancher sur le sujet. On peut notamment citer l’ESA, l’agence spatiale européenne, qui travaille sur l’impression 3D d’os et de peau pour les prochaines missions sur Mars.

Mais s’il ne fait aucun doute que l’impression d’organes fonctionnels est nécessaire pour allonger la durée des missions spatiales, ce n’est pas le seul défi à relever.  En effet, les astronautes dépendront également de leur capacité à être autonomes en termes de nourriture.

C’est pourquoi, en janvier dernier, la NASA a lancé, en partenariat avec l’ASC (l’agence spatiale canadienne), un autre défi : le “Deep Space Food Challenge” !
Objectif de ce concours qui sera clôturé fin juillet 2021 : innover dans la conception de ressources alimentaires durables pour les équipages spatiaux lors de mission vers Mars et au-delà !

En effet, impossible d’embarquer à bord d’un vaisseau spatial la quantité de nourriture suffisante pour de tels voyages.
Rappelons qu’en 2019 déjà, les astronautes de l’ISS avait réussi à produire, au sein du segment Russe de la station, artificiellement des tissus de boeuf, lapin et poisson en utilisant une imprimante 3D spéciale, ainsi que des champs magnétiques en microgravité.

 

Avec ces deux défis distincts orchestrés par la NASA, la conquête spatiale pourrait bien franchir une nouvelle étape, avec la possibilité de rallonger les missions spatiales, tant au niveau de la distance que de la durée.

Dans le cadre du “Vascular Tissue Challenge”, les applications sur Terre pourraient s’avérer tout aussi bénéfiques pour sauver de nombreuses vies, en révolutionnant notre système mondiale de greffe par exemple.

Communiqué et photos disponibles ICI.

 

 

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Photo de couverture : image d’illustration.