Les pièces de rein imprimées en 3D se rapprochent de la réalité

En utilisant l'impression 3D, les scientifiques ont créé de minuscules tubes complexes qui fonctionnent comme des composants clés de vrais reins.

De nombreuses étapes supplémentaires sont nécessaires avant de pouvoir fabriquer des pièces de remplacement de rein artificiel, mais le résultat est important car cela signifie que pour la première fois, les chercheurs ont utilisé l'impression 3D pour fabriquer du tissu rénal qui fonctionne comme le vrai. Les inventeurs disent qu'à court terme, le tissu artificiel pourrait être utilisé à l'extérieur du corps pour aider les personnes qui ont perdu la fonction rénale et pour tester la toxicité de nouveaux médicaments.

Les chercheurs tentent de créer des reins artificiels depuis plus de 20 ans, mais recréer la structure tridimensionnelle complexe et l'architecture cellulaire d'un rein, qui sont essentielles à sa fonction, est extrêmement difficile. Pourtant, le besoin est urgent. À peu près 10 pour cent de la population mondiale population souffre de maladie rénale chronique. Pour rester en vie, des millions de personnes dépendent de la dialyse, une procédure longue et physiquement exigeante au cours de laquelle le sang est prélevé, passé à travers un dispositif de filtrage et renvoyé dans le corps. Mais les appareils de dialyse ne sont pas aussi efficaces que les reins. Et tandis qu'environ 16 000 personnes reçoivent une greffe de rein chaque année aux États-Unis, 100 000 autres attendent des dons.

À l'aide d'une « bio-imprimante » 3D, les chercheurs ont pu imiter la structure d'une partie importante du rein.

Le nouveau tissu rénal imprimé en 3D est l'œuvre du Laboratoire de Jennifer Lewis à Harvard, qui a développé une approche innovante de la bio-impression des tissus. La technique permet aux chercheurs d'imprimer des structures complexes trouvées dans différents types de tissus humains, ainsi que des systèmes vasculaires nécessaires pour maintenir ces tissus en vie. La méthode d'impression utilise plusieurs types d'encres de type gel. Après l'impression, les chercheurs retirent l'une des encres, laissant des tubes creux. Ensuite, ils ajoutent des cellules, qui mûrissent en tissu.

Essais en laboratoire montrent que le tissu modifié démontre une fonction rénale réelle à un degré qui n'a jamais été atteint auparavant, disent les chercheurs. Ils ont notamment réussi à faire du tubule proximal, composant d'un néphron, l'unité fonctionnelle de base du rein. Les néphrons filtrent le sang, conservant les éléments utiles pour le corps et excrétant le reste. Si les scientifiques pouvaient construire un néphron, ils pourraient en théorie construire des reins, mais cela nécessitera le développement de plusieurs parties interconnectées supplémentaires, ce qui prendra probablement encore de nombreuses années.

Pourtant, cette partie particulière du néphron joue un rôle clé dans le processus de réabsorption des nutriments, de sorte que le tissu imprimé pourrait être médicalement utile, explique Lewis, scientifique des matériaux et professeur d'ingénierie d'inspiration biologique à Harvard. D'une part, ces tissus pourraient être utilisés pour tester des médicaments potentiels ; environ 20 pour cent des médicaments dans les tests humains de stade avancé échouent parce qu'ils sont toxiques pour les reins. Le tissu artificiel pourrait également être utilisé dans un dispositif à l'extérieur du corps pour aider à la dialyse rénale. Développer un tel appareil prendra au moins quelques années, dit-elle.

(Lire la suite : 10 technologies révolutionnaires : l'impression 3D à l'échelle microscopique, les organes artificiels pourraient enfin être approvisionnés en sang)

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