Rencontre avec Cellink, le spécialiste de la bio-impression 3D abordable

le fabricant de bio-imprimantes 3D Cellink

Impression des premières cornées humaines par des chercheurs de l’Université de Newcastle sur une bioimprimante 3D de Cellink

Jusqu’alors très confidentielle, la bio-impression ne cesse de monter en maturité et de gagner des parts de marché sur le marché de la fabrication additive. Parmi les acteurs phares du bioprinting il y a la pépite américaine Cellink. Basée à Boston cette entreprise d’origine suédoise s’est faite connaître grâce à sa large gamme de bio-imprimantes 3D abordables. Reposant pour la plupart sur le principe d’extrusion, ces machines permettent le développement de tissus ou de micro-organes voués à tester de nouveaux produits pharmaceutiques et cosmétiques. Pour tenter de percer les secrets de sa technologie et connaître ses ambitions, Primante3D est allé à la rencontre de son co-fondateur et CEO Erik Gatenholm.

« La construction de tissus personnalisés et la médecine personnalisée sont deux domaines vers lesquels le marché se dirige… »

Erik Gatenholm

Erik Gatenholm bonjour, comment l’aventure de CELLINK a-t-elle commencé ?

Cellink a été la première entreprise au monde à commercialiser une bio-encre universelle pour la bio-impression 3D de tissus humains. Peu de temps après le démarrage de l’entreprise, Cellink a réalisé qu’il fallait mettre une technologie plus rentable à la disposition des chercheurs qui s’intéressaient à la bioimpression 3D. Cellink a donc mis au point sa première imprimante, l’INKREDIBLE, pour seulement 5 000 $. Aujourd’hui, CELLINK a quatre bioimprimantes sur le marché et d’autres technologies pour aider les chercheurs dans le domaine de la bioimpression.

À qui s’adressent vos solutions et pour quelles applications ?

Nos solutions s’adressent aux chercheurs, aux scientifiques et aux entreprises qui veulent passer à la culture cellulaire 3D et l’utiliser dans leurs travaux. Les applications dans ce domaine peuvent aller de la découverte de médicaments, l’ingénierie tissulaire, l’impression alimentaire, et la recherche fondamentale pour comprendre comment les cellules se comportent en trois dimensions. Chaque jour, de nouvelles applications potentielles pour nos solutions nous sont présentées alors que nous sommes positionnés au cœur de cette révolution.

« La BIO X est la bio-imprimante la plus simple d’utilisation et la plus flexible au monde »

Compte tenu de la compétitivité qui prévaut aujourd’hui dans ce secteur, comment votre technologie se distingue-t-elle de la concurrence ? Expliquez-nous comment elle fonctionne.

L’accent mis sur le client et l’utilisateur est ce qui nous différencie de la concurrence. Notre équipe est en contact permanent avec les utilisateurs actuels de nos technologies et les futurs utilisateurs, cette relation privilégié. De plus, plusieurs membres de notre équipe avant de se joindre à CELLINK ont travaillé en génie tissulaire, en génomique et en découverte de médicaments, ce qui leur permet d’avoir une expérience de premier fois sur les problèmes auxquels les technologies s’attaquent. Tant que nous garderons cette orientation client, nous nous distinguerons toujours de la concurrence.

La BIO X est la bio-imprimante la plus simple d’utilisation et la plus flexible au monde. Elle offre a l’utilisateur une expérience inégalée. Les fonctionnalités intégrées ainsi que le nouveau logiciel BIOX, géré via un grand écran tactile, minimise la courbe d’apprentissage, augmente l’efficacité et vous assure l’obtention des résultats souhaités. La BIOX est la nouvelle bio imprimante pour les entreprises, les chercheurs et les moteurs de l’innovation du monde entier.

La BIOX possède un système complet d’une propreté intransigeante. De part ses deux ventilateurs haute performance produisant un puissant débit d’air purifié par un double filtre, elle crée une pression positive à l’intérieur de la chambre d’impression. Son double filtre HEPA H14 retient plus de 99,995% des particules et micro-organismes indésirables.

De plus, la BIOX offre une gamme de matériaux très large et adaptée a divers utilisations. Que ce soit des tissus comme le cœur, la peau, le cartilage ou l’os, l’utilisateur a la possibilité de choisir parmi une grande sélection de biomatériaux correspondant à ses propres applications. Enfin, la BIOX possède des têtes d’impression intelligentes et uniques que les utilisateurs peuvent changer très simplement et ainsi utiliser un large éventail de fonctionnalités. De ce fait, il est possible d’imprimer une large gamme de cellules à moindre effort.

Quelles sont les difficultés de développement inhérentes à la bio-impression ?

Dans la bio-impression, les difficultés existent dans le développement de bio-encres qui sont adaptées à des types de cellules spécifiques. Il y a le compromis classique entre une bio-encre qui s’imprime extrêmement bien et la viabilité des cellules incorporées.

Cela s’étend à l’équilibre entre la bio-impression d’un matériau qui a une grande résolution et une rigidité structurelle mais qui permet aussi aux cellules de se développer et de développer un tissu. Nous avons fait de grands progrès dans ce domaine avec la standardisation de plus de 50 bio-encres, mais c’est toujours sur ce sujet qu’il a des optimisation à apporter.

« Six têtes d’impression interchangeables permettront une révolution dans ce qui peut être fabriqué par les utilisateurs de nos systèmes »

Bio-imprimante 3D Biox6 – Crédits photo Cellink

La dernière née de Cellink est la BIO X6, la première bio-imprimante à combiner six têtes d’impression interchangeables. Que pouvez-vous nous dire sur son fonctionnement et ses applications potentielles ?

La BIO X6 s’appuie sur notre produit phare, la BIO X, qui était le prédécesseur de la BIO X6, et avec ce développement, nous voulons faire en sorte qu’il soit le plus facile possible pour toute personne de travailler soit avec notre système BIO X à trois têtes, soit avec la BIO X6 à six têtes pour la bio-impression. Six têtes d’impression interchangeables permettront une révolution dans ce qui peut être fabriqué par les utilisateurs de nos systèmes.

Les têtes ajoutées permettent aux utilisateurs de fabriquer plus de modèles à facettes multiples et d’utiliser plus de têtes outils qu’auparavant. Cela ouvre de nouvelles applications, notamment un meilleur support pour le développement de systèmes d’organes multi-tissus sur puce, la fabrication de constructions multi-tissus avec des composants vasculaires et une plus grande flexibilité dans la combinaison des têtes d’impression. Cet ajout fonctionnel, combiné à notre logiciel facile à utiliser, va d’avantage révolutionner le domaine et ouvrir la bio-impression à un plus grand nombre d’utilisateurs.

« Si vous y réfléchissez bien, la culture cellulaire n’a pas changé depuis 50 ans »

2019 marque également le lancement de CELLCYTE X, une plateforme de microscopie pour le suivi des cellules pour la bioimpression. Comment fonctionne-t-elle ?

CELLCYTE X est pour nous une nouvelle plateforme technologique et nous sommes enthousiastes à l’idée d’avoir un impact sur ce marché. Tout comme nous avons révolutionné et démocratisé la recherche en bio-impression avec nos séries BIO X et INKREDIBLE, le marché de la microscopie de la culture cellulaire est mûr pour une rupture. Si vous y réfléchissez bien, la culture cellulaire n’a pas changé depuis 50 ans. En général, les chercheurs cultivent les cellules dans des boîtes de Pétri et des flacons de culture de tissus parce que ça marche et ça a marché.

Cependant, avec cette approche, vous perdez toute information sur ce que les cellules font activement lorsqu’elles sont cultivées ou même quand est le meilleur moment pour les utiliser pour des expériences notamment lorsqu’elles doivent être divisées pour l’expansion. Le CELLCYTE X permet aux chercheurs de garder un œil sur leurs cellules à tout moment. Ceci est particulièrement important car il est désormais bien connu que les cellules changent leur comportement au fil du temps lorsqu’elles se développent et interagissent entre elles et, bien souvent, ces changements peuvent être très peu perceptibles pour l’œil humain.

Le CELLCYTE X peut être utilisé pour surveiller en permanence la croissance, la prolifération et la morphologie des cellules. Cette surveillance peut être utilisée pour le suivi pré-expérimental, par exemple lorsque les cellules sont prêtes à l’emploi ou si les cellules conservent leur phénotype correct.

De plus, le CELLCYTE X peut devenir le centre d’intérêt de l’expérience, dans laquelle l’imagerie vivante des cellules peut être utilisée pour surveiller une réponse à un dosage thérapeutique ou à une stimulation. Le CELLCYTE X permettra à de nouveaux types de recherche et à de nouveaux chercheurs de se lancer dans l’imagerie des cellules vivantes et tout ce qu’il peut offrir.

« ces 4 années ont été très riches et passionnantes, nous sommes impatients de voir les autres progrès que notre technologie va permettre d’obtenir »

Bio-encres imprimables et bio-actives produites par Cellink – Crédits photo Cellink

Votre technologie a permis de nombreuses avancées, comme la première cornée imprimée en 3D, l’implantation de cellules de cartilage humain chez les bébés souris ou la réplication de tumeurs cancéreuses pour aider à identifier le meilleur traitement spécifique au patient. Selon vous, quels pourraient être les premiers cas d’application ? Où va le marché ?

Oui, ces 4 années ont été très riches et passionnantes, nous sommes impatients de voir les autres progrès que notre technologie va permettre d’obtenir. Si vous regardez ces avancées, vous pouvez commencer à voir émerger des thèmes communs. Dans les deux premiers exemples, ils se concentrent sur la fabrication de constructions tissulaires simples dans lesquelles le bio-imprimeur positionne des matériaux et des cellules pour remplacer une structure. Ceci est évident dans l’impression de la cornée dans laquelle le tissu ne remplit pas une fonction métabolique complexe telle que le foie mais est un composant du tissu et doit en fin de compte avoir une fonction de barrière et une transparence optique.

Il en va de même pour l’impression du cartilage, ce tissu joue principalement un rôle structurel, l’injection de cellules souches dans les articulations du genou est déjà une approche courante pour la thérapie, avec la bio-impression vous pouvez commencer à fournir des constructions plus spécifiques au patient qui agissent comme des porteurs mais qui peuvent aussi mieux s’intégrer avec le tissu existant. En ce qui concerne le dernier exemple, l’impression de tumeurs en laboratoire est un premier pas important vers une médecine personnalisée. Si l’on peut reproduire l’environnement de la tumeur à l’échelle de masse, on peut développer des thérapies plus adaptées pour aider à traiter le cancer. Notre technologie permet aux chercheurs de produire ces tumeurs et d’autres modèles tissulaires ou pathologiques à l’échelle de masse et d’éliminer la variabilité de leur fabrication, ce qui contribuera à faire d’avantage progresser le domaine.

La construction de tissus personnalisés et la médecine personnalisée sont deux domaines vers lesquels le marché se dirige. Chez CELLINK, nous disposons maintenant de technologies qui incluent plusieurs technologies de bio-impression telles que BIO X, LUMEN X et HOLOGRAPH X, distributeur de nanolitres et de cellules uniques telles que les séries I Dot One et x.sight, ainsi que l’imagerie de cellules vivantes avec le CELLCYTE X. Il est maintenant de notre devoir de commencer à combiner ces technologies dans les processus de travail pour permettre de nouvelles possibilités de recherche et aider au mieux nos utilisateurs et futurs utilisateurs à avoir le plus grand impact possible sur le futur de la médecine.

bioimprimante 3D Lumen x

Bioimprimante 3D Lumen X – Crédits photo Cellink