Une innovation : une bio-encre à base de mucus pour imprimer et cultiver du tissu pulmonaire

ParisLes maladies pulmonaires entraînent des millions de décès chaque année dans le monde. Les traitements actuels manquent d'efficacité et les recherches sur les animaux ne sont pas toujours concluantes. Selon ACS Applied Bio Materials, des scientifiques ont mis au point une encre spéciale à base de mucus pour imprimer en 3D des tissus pulmonaires. Cette méthode novatrice pourrait révolutionner l'étude et le traitement des problèmes pulmonaires persistants.

Nombreux sont ceux souffrant de maladies pulmonaires qui nécessitent des greffes, mais les organes de donneurs sont insuffisants. Les médicaments peuvent atténuer les symptômes, sans toutefois guérir des affections telles que la bronchopneumopathie chronique obstructive et la fibrose kystique. De plus, les essais de nouveaux médicaments sur les rongeurs ne reflètent souvent pas les effets sur les maladies pulmonaires humaines.

Des chercheurs tentent de cultiver des tissus pulmonaires en laboratoire. Une des méthodes explorées est l'impression 3D, mais la quête de la bioencre idéale s'avère complexe. Ashok Raichur et son équipe ont réalisé des avancées en utilisant de la mucine, un composant du mucus qui facilite l'adhérence et la croissance des cellules.

Les éléments clés du bio-encre :

• Mucine
• Mucine méthacrylée (MuMA)
• Acide hyaluronique
• Cellules pulmonaires

L'équipe a d'abord mélangé de la mucine avec de l'anhydride méthacrylique pour créer du MuMA. Ils ont ajouté de l'acide hyaluronique pour épaissir la mixture et favoriser la croissance cellulaire. Ensuite, ils ont incorporé des cellules pulmonaires à ce mélange. Après avoir imprimé ce mélange en diverses formes de test, ils l'ont exposé à de la lumière bleue afin de durcir le MuMA. Cela a permis de créer un gel stable et absorbant l'eau, qui soutient la survie des cellules.

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Le gel possédait des pores interconnectés qui permettaient le passage des nutriments et de l'oxygène, facilitant ainsi la croissance des cellules et la formation de tissu pulmonaire. Les structures imprimées étaient biocompatibles et se dégradaient lentement dans des conditions normales. Cela signifie qu'elles pourraient servir d'implants, la structure de soutien étant progressivement remplacée par un nouveau tissu pulmonaire.

Cette technologie permet de créer des modèles 3D des poumons pour étudier les maladies et tester des traitements. Elle pourrait révolutionner la manière dont nous traitons les maladies pulmonaires en offrant aux chercheurs la possibilité d'examiner des tissus pulmonaires similaires à ceux des humains plutôt que de se fier uniquement aux modèles animaux. Elle pourrait également ouvrir la voie à la médecine personnalisée, où les tissus pulmonaires seraient imprimés pour correspondre à ceux du patient, réduisant ainsi le risque de rejet lors des transplantations.

L’encre biologique contient de la mucine, qui aide à lutter contre les bactéries et réduit le risque d'infections dans les tissus pulmonaires implantés. L’ajout d’acide hyaluronique a rendu l'encre plus épaisse et a amélioré l’adhérence des cellules. Ces caractéristiques sont cruciales pour une ingénierie tissulaire efficace.

Les chercheurs ont indiqué que leur étude était financée par le Département indien des Sciences et de la Technologie. Cela démontre un intérêt mondial croissant pour le domaine de la bioingénierie appliquée à la santé. À mesure que la recherche avance, cette méthode pourrait être employée pour d'autres greffes d'organes et en médecine régénérative.

Cette étude représente une avancée significative en montrant une méthode potentielle pour la réparation et la régénération des poumons. Avec des recherches supplémentaires, des tissus pulmonaires imprimés en 3D pourraient devenir une réalité, apportant un nouvel espoir aux personnes atteintes de maladies pulmonaires chroniques.