La bio-impression et ses innombrables applications potentielles, font évoluer la stratégie de certains des plus gros fabricants d’imprimantes 3D. C’est le cas de 3D Systems, cette société américaine à l’origine du procédé SLA (stéréolithographie), qui a récemment annoncé son intention d’étendre significativement ses offres en matière de médecine régénérative et de bio-impression. Motivée par les « énormes progrès » réalisés dans ce domaine grâce à ses collaborations avec United Therapeutics Corporation et sa filiale spécialisée dans la fabrication et la transplantation d’organes, Lung Biotechnology PBC, le géant américain a décidé d’accentuer ses efforts sur ce segment.
On apprend que des progrès majeurs auraient été réalisés dans la fabrication d’échafaudages d’organes solides pour les poumons. Ce qui laisse immédiatement supposer l’intention de 3D Systems de développer une solution pour l’impression 3D de tissus pulmonaires en combinant les technologies de ses partenaires. Parmi eux on retrouve également Collplant, une start-up israélienne qui a développé une bio-encre à base de collagène humain visant les transplantations d’organes et de bioprothèses mammaires imprimés en 3D.
Habituellement extrait d’animaux ou de cadavres humains, ce biocollagène est fabriqué par Collplant en insérant des gênes de collagène humain dans des plants de tabac génétiquement modifiés. Cette approche, en plus d’éliminer tout risque de contamination et de risque allergique, offrirait une rhéologie optimale, ainsi qu’une bio-compatibilité et des propriétés physiques ajustables. L’autre atout de cette bioencre elle qu’elle serait compatible avec une large gamme de technologies comme l’extrusion, le jet d’encre ou la stéréolithographie.
« une solution de fabrication additive de nouvelle génération dédiée aux échafaudages pulmonaires »
CollPlant collabore avec 3D Systems pour la bio-impression de plusieurs échafaudages tissulaires (crédits photo via CollPlant)
Pour comprendre l’importance de cette découverte, il faut savoir que le collagène, qui est l’une les protéines les plus abondantes chez les mammifères, joue un rôle clef dans toute une série de processus biologiques importants comme la cicatrisation des plaies. Cela vaut pour tous les tissus fibreux tels que les tendons, les ligaments et la peau, mais aussi le cartilage, la cornée, l’os, les vaisseaux sanguins, l’intestin, ou encore les disques intervertébraux. On imagine aisément les perspectives qu’ouvrirait une telle avancée en terme de régénération tissulaires.
C’est dans cet optique que 3D Systems a développé une technologie dénommée Print to Perfusion™, qui serait capable d’imprimer en 3D des échafaudages haute résolution pouvant être perfusés avec des cellules vivantes dans le but de créer des tissus. Pour aller encore plus loin, 3D Systems chercherait dans le même temps à perfectionner sa technologie Figure 4 ® en y intégrant des innovations adaptées à la bio-impression et à la médecine régénérative. La société ajoute que ces capacités devraient permettre aussi d’accélérer le développement de nouveaux traitements médicamenteux tout en réduisant les expériences sur les animaux.
« En 2020, 3D Systems et United Therapeutics ont réalisé des progrès significatifs dans le développement d’une solution de fabrication additive de nouvelle génération dédiée aux échafaudages pulmonaires, capable de réaliser une impression rapide en taille réelle, vascularisée et à l’échelle du micron. » Conclut la société. « Les capacités de 3D Systems en tant qu’innovateur technologique (matériel, logiciels et matériaux) combinées à l’expertise reconnue de United Therapeutics en médecine régénérative, ont permis de réaliser des avancées importantes dans la modélisation des poumons, l’impression 3D, la formulation de matériaux présentant un rhCollagen unique et la manipulation de matériaux dans le but d’obtenir des fonctionnalités de bio-imprimantes et de bio-matériaux adaptées à la fabrication de poumons. »
Selon un rapport publié par le cabinet américain SmarTech, le marché du bioprinting pourrait atteindre les 1,1 milliard de dollars en 2027, contre seulement 100 millions $ en 2015 (étude P&S Research). La découverte de nouveaux médicaments, des tests cosmétiques, et de la régénération tissulaire représenteraient plus de 90% du marché dans la prochaine décennie.
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