En France, chaque ann\u00e9e,\u00a0plus de 400 000 personnes se br\u00fblent\u00a0et pour 9 000 d’entre elles, ces br\u00fblures sont graves. Quelle que soit la cause (un liquide ou un objet chaud, \u00e9lectricit\u00e9, flammes, produits chimiques ou encore exposition aux rayons UV), ces br\u00fblures entra\u00eenent une l\u00e9sion importante de la barri\u00e8re cutan\u00e9e, rendant les grands br\u00fbl\u00e9s particuli\u00e8rement sensibles aux infections.<\/p>\n\n\n\n
En effet, la peau, organe le plus \u00e9tendu du corps humain, est aussi la premi\u00e8re ligne de d\u00e9fense contre les\u00a0bact\u00e9ries\u00a0et virus. Le tissu cutan\u00e9 est compos\u00e9 de trois couches: l’\u00e9piderme, le derme et l’hypoderme (de l’ext\u00e9rieur vers l’int\u00e9rieur de notre corps). L’\u00e9piderme, constitu\u00e9 de plusieurs couches de k\u00e9ratinocytes (cellules de peau), constitue l’enveloppe externe de la peau. C’est une couche en renouvellement permanent qui constitue le premier rempart contre les agressions ext\u00e9rieures: on parle de barri\u00e8re cutan\u00e9e. Le derme, quant \u00e0 lui, est un tissu vascularis\u00e9 qui conf\u00e8re r\u00e9sistance et \u00e9lasticit\u00e9 \u00e0 la peau via les fibres de\u00a0collag\u00e8ne\u00a0et d’\u00e9lastine, fabriqu\u00e9es par des cellules appel\u00e9es fibroblastes.<\/p>\n\n\n\n
Dans le cas des grands br\u00fbl\u00e9s, la perte de la barri\u00e8re cutan\u00e9e entra\u00eene une perte de liquide et de chaleur ainsi qu’un risque d’infection plus important.<\/p>\n\n\n\n
Le traitement traditionnel des br\u00fblures profondes consiste \u00e0 les recouvrir avec une peau saine pr\u00e9lev\u00e9e sur une autre partie du corps: c’est l’autogreffe. Cette intervention ne pose pas de difficult\u00e9 technique particuli\u00e8re, cependant, dans le cas de br\u00fblures tr\u00e8s \u00e9tendues sur le corps, le probl\u00e8me vient du fait qu’il n’y a pas suffisamment de peau saine \u00e0 pr\u00e9lever pour recouvrir l’ensemble des zones br\u00fbl\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n
Les chercheurs se sont donc tourn\u00e9s vers l’ing\u00e9nierie\u00a0tissulaire pour fabriquer du tissu cutan\u00e9 en laboratoire. La technique d’ing\u00e9nierie tissulaire classique repose sur la croissance in vitro de cellules associ\u00e9es \u00e0 un \u00e9chafaudage (mat\u00e9riau poreux biocompatible). Pour faire simple, des cellules saines sont pr\u00e9lev\u00e9es chez le patient puis mises en culture et en\u00a0multiplication\u00a0afin d’en obtenir un nombre suffisant pour l’ensemencement sur l’\u00e9chafaudage. Enfin, les cellules ensemenc\u00e9es sont mises \u00e0 maturer\u00a0jusqu’\u00e0 formation du tissu biologique.<\/p>\n\n\n\n
Cette technique peut, n\u00e9anmoins, pr\u00e9senter des limitations car la distribution spatiale des cellules ensemenc\u00e9es reste difficile \u00e0 contr\u00f4ler, notamment lorsque plusieurs types cellulaires sont utilis\u00e9s dans une m\u00eame structure.<\/p>\n\n\n\n
En r\u00e9action, depuis plusieurs ann\u00e9es, la\u00a0bioimpression\u00a0appara\u00eet comme une nouvelle technique d’ing\u00e9nierie tissulaire permettant de produire des tissus biologiques de mani\u00e8re plus pr\u00e9cise (donc des tissus plus fonctionnels), reproductible et automatis\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n
En effet, gr\u00e2ce \u00e0 la bio-impression 3D, des chercheurs ont pu cr\u00e9er des structures de peau en trois\u00a0dimensions\u00a0par remplissage, couche par couche, d’une encre biologique contenant des cellules de peau humaine (k\u00e9ratinocytes et fibroblastes) suspendues dans un gel.<\/p>\n\n\n\n
En r\u00e9alit\u00e9, la bio-impression 3D diff\u00e8re peu de l’impression 3D ou fabrication additive utilis\u00e9e dans le secteur de l’industrie par exemple. Sa sp\u00e9cificit\u00e9 vient du fait que les bio-imprimantes appliquent des couches de biomat\u00e9riaux (la bio-encre), qui peuvent contenir des cellules vivantes, pour cr\u00e9er des structures complexes telles que des tissus de la peau.<\/p>\n\n\n\n
Dans le cas des grands br\u00fbl\u00e9s, l’objectif est d’utiliser des cellules du patient afin d’\u00e9viter tout potentiel rejet de greffe.<\/p>\n\n\n\n
La bio-encre se compose de deux parties distinctes: une matrice et les cellules d’int\u00e9r\u00eats pr\u00e9lev\u00e9es chez le patient. La matrice doit permettre aux cellules de vivre, se d\u00e9velopper et s’organiser. Elle est en g\u00e9n\u00e9ral compos\u00e9e d’hydrogels biocompatibles comme l’alginate (polym\u00e8re issu des algues brunes), la g\u00e9latine et la fibrine (prot\u00e9ines) ou encore le collag\u00e8ne (prot\u00e9ine qui favorise l’adh\u00e9sion\u00a0cellulaire). Les cellules d’int\u00e9r\u00eat, fibroblastes et k\u00e9ratinocytes, sont quant \u00e0 elles isol\u00e9es \u00e0 partir d’une biopsie d’un tissu sain du patient.<\/p>\n\n\n\n
Une fois la bio-encre formul\u00e9e, la fabrication de peau par bio-impression 3D n\u00e9cessite diff\u00e9rentes \u00e9tapes que sont la conception assist\u00e9e par ordinateur (CAO) de l’architecture\u00a0du tissu \u00e0 imprimer et la bio-impression en elle-m\u00eame. Lors de l’\u00e9tape de conceptualisation, la CAO, il faut d\u00e9finir l’organisation\u00a0spatiale de l’ensemble des constituants des tissus (en s’inspirant de l’organisation du tissu observ\u00e9 par imagerie par exemple) et les param\u00e8tres d’impression des bio-encres (hauteur des couches de biomat\u00e9riaux, vitesse d’impression…).<\/p>\n\n\n\n
Vient ensuite l’\u00e9tape d’impression automatis\u00e9e de la peau par l’imprimante qui diff\u00e8re selon la\u00a0technologie\u00a0utilis\u00e9e. Il existe trois technologies principales: l’impression par laser, la technique de la microextrusion et la technologie jet d’encre, chacune ayant des avantages et des inconv\u00e9nients.<\/p>\n\n\n\n
La technique du jet d’encre est fortement inspir\u00e9e de l’impression 2D sur papier. Le principe repose sur l’\u00e9jection de microgoutelettes de bio-encre gr\u00e2ce \u00e0 un proc\u00e9d\u00e9 thermique ou pi\u00e9zo\u00e9lectrique. Dans le premier cas, une impulsion thermique entra\u00eene la formation d’une poche de vapeur qui engendre l’\u00e9jection de gouttelettes d’encre par pression. Dans le second proc\u00e9d\u00e9, une tension appliqu\u00e9e \u00e0 un cristal pi\u00e9zo\u00e9lectrique entra\u00eene une d\u00e9formation\u00a0m\u00e9canique\u00a0qui va comprimer le r\u00e9servoir d’encre et permettre l’\u00e9jection de gouttelettes.<\/p>\n\n\n\n
La technique de microextrusion utilise deux t\u00eates d’impression (microseringues), l’une d\u00e9pose des couches d’un hydrogel et l’autre des cellules, en alternance. Ces constituants sont pouss\u00e9s m\u00e9caniquement \u00e0 travers les seringues \u00e0 l’image de la gouache sortant de son tube.<\/p>\n\n\n\n
Enfin, l’impression laser est la plus r\u00e9cente. Cette fois, l’encre est \u00e9tal\u00e9e sur une lamelle de verre. Un laser vient frapper celle-ci et \u00e9mettre des impulsions (de l’ordre de la nanoseconde) qui, absorb\u00e9es par l’encre, permettent de d\u00e9tacher des microgoutelettes. Cette technologie est tr\u00e8s pr\u00e9cise car elle permet de contr\u00f4ler le placement de la goutte \u00e0 l’\u00e9chelle de la cellule. De plus, elle offre la meilleure viabilit\u00e9 pour les cellules (95 % environ).<\/p>\n\n\n\n
Suite \u00e0 l’impression, le tissu imprim\u00e9 est soumis \u00e0 une phase de maturation o\u00f9 le tissu \u00e9volue tout seul dans un milieu de culture. Cette phase permet aux cellules de s’auto-organiser jusqu’\u00e0 faire \u00e9merger des fonctions biologiques sp\u00e9cifiques en vue d’une greffe. En fait, l’\u00e9tape de maturation a pour objectif de transformer un tissu vivant passif en un tissu vivant actif.<\/p>\n\n\n\n
Cette \u00e9tape de maturation est r\u00e9glement\u00e9e par le statut de m\u00e9dicament de\u00a0th\u00e9rapie\u00a0innovante qui est contraignant.<\/p>\n\n\n\n
Finalement, une fois la peau obtenue, il reste \u00e0 la greffer sur le patient… Ce r\u00eave n’est plus tr\u00e8s loin. En effet, la soci\u00e9t\u00e9 Poietis, sp\u00e9cialiste fran\u00e7ais de la bio-impression 3D par laser a install\u00e9 fin 2021 la\u00a0premi\u00e8re plate-forme de bio-impression 3D\u00a0pour la fabrication de tissus biologiques implantables \u00e0 l’Assistance Publique – H\u00f4pitaux de Marseille. Les premiers essais cliniques sont en cours.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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