Pièces de rechange de filature

De minces fils blanc cassé de matière cellulaire humaine s'enroulent autour de l'axe d'une machine qui les tresse en une corde solide. Cela semble macabre, mais l'inspiration pour le matériau, fabriqué par l'entreprise basée à San Francisco Ingénierie tissulaire par cytogreffe , c'est la santé, pas l'horreur : les brins biologiques pourraient être utilisés pour tisser des patchs et des greffes de vaisseaux sanguins que le corps d'un patient accepterait facilement pour la réparation des plaies. Le processus est plus rapide et pourrait être plus rentable que d'autres méthodes de production de remplacements de tissus biologiques.

Une grande partie de l'ingénierie tissulaire actuelle dépend d'échafaudages biodégradables mais synthétiques pour les cellules qui reconstruiront un morceau d'organe ou de tissu. Typiquement, l'échafaudage est finalement détruit par le corps. Les tissus tissés de la cytogreffe, cependant, semblent rester dans le corps et se peupler de cellules. Il y a longtemps, nous avons décidé que nous allions fabriquer des tissus solides sans aucun échafaudage, explique Nicolas L'Heureux, cofondateur et directeur scientifique de Cytograft. Une fois que vous l'obtenez dans le corps, votre corps ne le considère pas comme étranger.

L'entreprise a développé l'idée du textile humain à partir de travaux antérieurs utilisant des feuilles de matériel biologique pour reconstruire les vaisseaux sanguins. Fondamentalement, les chercheurs cultivent des cellules de peau humaine dans un flacon de culture dans des conditions qui encouragent les cellules à former une feuille de ce que l'on appelle la matrice extracellulaire, un matériau structurel produit par les cellules animales qui constitue notre tissu conjonctif. La cytogreffe peut récolter ces feuilles dans les flacons de culture, puis les enrouler dans des tubes qui deviennent des vaisseaux sanguins de remplacement. Les vaisseaux sanguins produits de cette manière sont toujours testés, mais ils ont bien fonctionné, sans signe de rejet, chez quelques patients en Europe et en Amérique du Sud.

Le processus de laminage, cependant, est coûteux et prend du temps, en partie parce que des cellules doivent être utilisées pour fusionner le tube ensemble afin qu'il soit suffisamment solide pour la transplantation. Le découpage des feuilles en rubans minces pouvant être enroulés en fils permet d'utiliser des machines de tissage et de tressage automatisées pour créer des structures tridimensionnelles qui ne nécessitent pas de fusion.

La technique de Cytograft s'appuie sur une longue histoire de textiles médicaux, qui sont généralement fabriqués avec des fibres synthétiques comme le polyester. La création de textiles est une technique ancienne et puissante, et la combiner avec des biomatériaux est passionnante car elle a tellement plus de polyvalence que la méthode de la feuille, dit Christophe Breuer , chirurgien, scientifique et ingénieur tissulaire à la Yale School of Medicine. L'idée de fabriquer des vaisseaux sanguins ou des formes plus complexes comme des valves cardiaques, ou des patchs pour le cœur, est beaucoup plus facile à réaliser avec des fibres, dit-il. Si vous pouvez fabriquer des fibres de n'importe quelle longueur, il n'y a aucune limite à la taille ou à la forme que vous pouvez faire.

Tresses biologiques : Une machine tresse ensemble 48 fils de matériel extracellulaire humain.

Cytograft s'est longtemps concentré sur la construction de vaisseaux sanguins de remplacement pour les personnes nécessitant une dialyse, qui nettoie le sang des patients souffrant d'insuffisance rénale. Ce traitement endommage gravement la veine (généralement dans l'avant-bras) par laquelle le sang du patient est transféré.

Cytograft ne teste pas encore ses vaisseaux sanguins tissés chez les patients, mais il s'est rapproché des besoins des patients dialysés chez les chiens avec des greffes de vaisseaux implantés dans leurs jambes. Les travaux précliniques sur les chiens ont montré que les greffons résistent aux dommages causés par la perforation et que très peu de sang s'échappe du tissage, explique L'Heureux.

Les implants de Cytograft restent intacts après des mois, ce qui suggère que le corps accepte les greffes et n'essaye pas de les décomposer. D'autres matériaux sont remodelés de manière très agressive, explique L'Heureux. Avec nos tissus, c'est tellement anodin que le corps ne voit pas de danger.

C'est en partie parce que les implants de Cytograft ne contiennent aucune cellule. Bien que les premiers implants de la société aient été fabriqués à partir d'une matrice extracellulaire produite à partir des propres cellules d'un patient, ses chercheurs peuvent désormais récolter le matériel de cellules non liées à la personne recevant le greffon et retirer complètement les cellules du donneur. Nous n'avons pas besoin des cellules, dit L'Heureux. Les cellules peuvent provenir des patients après implantation.

Sans aucune cellule étrangère pour alerter le système immunitaire d'un patient, la société pourrait produire des vaisseaux sanguins à l'avance pour une utilisation chez n'importe quel patient. De tels navires de remplacement seraient moins chers et plus facilement accessibles que ce qui est disponible aujourd'hui. L'un des plus grands avantages de Cytograft sera sa disponibilité dans le commerce, explique Breuer.

L'entreprise travaille également sur une technique dans laquelle les feuilles produites par les cellules sont transformées en particules au lieu de fils. Les morceaux biologiques peuvent ensuite être moulés ensemble, explique L'Heureux, offrant aux ingénieurs tissulaires deux avantages. Le moulage des particules ensemble laisse derrière lui un réseau complexe de canaux, exactement ce dont les ingénieurs tissulaires auront besoin pour produire, à terme, quelque chose comme un foie, un pancréas ou un rein. Avec la plupart des autres technologies, il n'y a aucune garantie que les canaux seront maintenus, dit L'Heureux. Les particules pourraient également être injectées, dit-il, ce qui pourrait ajouter du volume aux tissus à des fins cosmétiques ou reconstructives.

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