La première greffe d'organe entièrement synthétique sauve un patient atteint d'un cancer

Des chirurgiens suédois ont réussi à transplanter un organe entièrement synthétique, fabriqué par génie tissulaire, une trachée, chez un homme atteint d'un cancer de la trachée à un stade avancé. La trachée synthétique a été entièrement créée en laboratoire, à l'aide d'un échafaudage construit à partir d'un polymère poreux et de tissus issus des propres cellules souches du patient à l'intérieur d'un bioréacteur conçu pour protéger l'organe et favoriser la croissance cellulaire.

Tous les nouveaux: La trachée artificielle après deux jours de croissance cellulaire, et juste avant d'être implantée chez le patient.

L'opération a été réalisée le mois dernier par Paolo Macchiarini à Hôpital universitaire de Karolinska à Huddinge, Stockholm. Le patient s'est maintenant complètement rétabli et sortira de l'hôpital aujourd'hui.

L'échafaudage pour la trachée a été construit par une équipe dirigée par Alexandre Seifalian , professeur de nanotechnologie et de médecine régénérative à l'University College de Londres. Le tissu a été cultivé au-dessus de l'échafaudage à partir des propres cellules souches du patient à l'aide du bioréacteur InBreath de Harvard Bioscience. L'échafaudage a été ensemencé avec une solution de cellules souches prélevées dans la moelle osseuse du patient, et maintenu au chaud et stérile pendant que l'échafaudage tournait à l'intérieur du bioréacteur tandis que les cellules se développaient en tissus. L'ensemble du processus a pris environ deux semaines.

La greffe est un moment important pour la médecine régénérative, selon Arnold Kriegstein , directeur du Broad Center of Regeneration Medicine and Stem Cell Research à l'Université de Californie à San Francisco. Trouver des moyens d'utiliser les cellules souches pour fabriquer des pièces de rechange, c'est exactement ce que promet la médecine régénérative, dit Kriegstein.

Cependant, Kriegstein note qu'une trachée est un fruit relativement bas car il s'agit principalement d'un organe mécanique - un conduit pour l'air. Construire quelque chose d'aussi complexe qu'un poumon ou un rein serait beaucoup plus difficile, dit-il.

Les organes artificiels seraient supérieurs aux organes de donneurs ordinaires à plusieurs égards. Ils peuvent être fabriqués sur commande plus rapidement qu'un donneur d'organe ne peut souvent être trouvé ; étant cultivés à partir des propres cellules d'un patient, ils ne nécessitent pas non plus de médicaments immunosuppresseurs dangereux pour empêcher le rejet.

Des organes de remplacement ont été cultivés et implantés, dans le passé, en utilisant les cellules d'un patient et un organe donneur dépouillé de son tissu, le cartilage restant servant d'échafaudage pour la croissance des tissus. En 2006, une équipe du McGowan Institute for Regenerative Medicine de Pittsburgh a implanté avec succès des vessies cultivées en laboratoire chez des enfants atteints de spina bifida. Des échafaudages synthétiques avaient été créés auparavant, mais ils n'avaient pas été utilisés pour remplacer un organe humain.

Pour construire la trachée, Seifalian et son équipe ont utilisé un polymère piqué de millions de petits trous minuscules pour fournir des endroits où les cellules souches du patient peuvent prendre racine.

Tout d'abord, Seifalian et son équipe ont créé un moule en verre de la trachée du patient à partir des tomodensitogrammes du patient. Ensuite, ils ont coupé des bandes d'un polymère et les ont enroulées autour du modèle pour créer les anneaux cartilagineux qui confèrent une résistance structurelle à la trachée. Et ils ont plongé le modèle dans une version liquide du même polymère, qui avait été mélangé avec du sel. Enfin, ils ont lavé le tout dans une solution qui a dissous les sels et fait figer le polymère liquide en une forme spongieuse qui ressemble à une trachée organique.

Une fois l'échafaudage de la trachée construit, des tissus vivants ont été cultivés dessus à l'aide du bioréacteur InBreath de Harvard Bioscience, un appareil de la taille d'une boîte à chaussures dans lequel la trachée était montée de la même manière que vous monteriez un poulet sur la rôtissoire, explique David Green, président de Harvard Biosciences . Une solution de cellules souches de la moelle osseuse du patient a été versée sur la trachée synthétique, et l'échafaudage a été tourné tout en restant stérile et au chaud. La solution comprenait des produits chimiques destinés à amener les cellules à se différencier en types de cellules trouvées dans une trachée. Il a fallu environ deux jours pour que les tissus se forment.

La construction de l'échafaudage a été ralentie parce qu'il s'agissait d'un premier effort, explique Seifalian. À l'avenir, dit-il, ils pourraient construire un échafaudage complet à partir de tomodensitogrammes en deux jours.

cacher