Des chercheurs de l'Université du Minnesota ont développé un prototype d'appareil imprimé en 3D avec des cellules vivantes qui pourraient aider les patients de la moelle épinière à restaurer certaines fonctions. La taille de l'appareil pourrait être imprimée sur mesure pour s'adapter à la moelle épinière de chaque patient. Les propres cellules du patient seraient imprimées sur le guide pour éviter le rejet dans le corps. Crédit :Université du Minnesota
Des chercheurs de l'Université du Minnesota ont innové dans le domaine en évolution rapide de l'impression 3D :créer des échafaudages infusés de cellules souches qui pourraient être implantés dans la moelle épinière pour réparer les lésions nerveuses.
La technologie existe depuis des années pour imprimer des implants en plastique contenant des cellules vivantes. Mais le défi était de le faire d'une manière qui permettrait aux cellules souches "neuronales" sensibles de survivre au processus d'impression afin qu'elles puissent réparer les lésions nerveuses après la transplantation.
"Personne n'a été capable d'imprimer ces cellules souches où elles se différencient en cellules nerveuses actives à l'aide d'une imprimante 3D, " a déclaré Michael McAlpine, un ingénieur en mécanique U qui a fait équipe avec le Dr Ann Parr, un neurochirurgien, pour diriger la recherche. "Les cellules doivent survivre au processus d'impression."
L'équipe a récemment signalé une approche d'impression qui a permis la survie de 75 pour cent des cellules progénitrices neurales, qui sont des cellules souches limitées capables de produire des cellules cérébrales. Les résultats ont été publiés dans Matériaux fonctionnels avancés , une prestigieuse revue technique. Une vidéo universitaire montre comment l'échafaudage en caoutchouc souple pourrait être imprimé en couches avec de l'hydrogel, une encre spéciale qui enrobe et préserve les cellules souches.
« Vous devez avoir quelque chose autour des cellules pour qu'elles soient heureuses lorsqu'elles sont imprimées. ils restent en vie, " a déclaré McAlpine.
L'utilisation de la technologie en médecine régénérative pour les patients humains reste dans quelques années :les échafaudages imprimés doivent être testés sur des animaux pour voir s'ils réparent les lésions de la moelle épinière, puis des tests humains suivraient.
La découverte fait partie d'une série impliquant l'impression 3D, qui a été initialement utilisé dans les soins de santé pour créer des modèles pour la pratique de la chirurgie, mais maintenant est à l'étude pour la création de tout, des greffes de peau aux organes solides pour la transplantation.
Les ingénieurs U ont également été parmi les premiers, il y a trois ans, pour signaler le succès de l'impression d'échafaudages qui pourraient être implantés dans les nerfs périphériques pour guider leur réparation et leur repousse.
Les nerfs périphériques "poussent comme des mauvaises herbes" et n'ont besoin que de ce guidage structurel, dit McAlpine. Mais les nerfs de la moelle épinière ne semblent pas se régénérer aussi agressivement à moins que l'échafaudage ne leur donne une direction et que les cellules souches les aident à fusionner, il a dit.
Environ 17 ans, 000 lésions de la moelle épinière sont signalées aux États-Unis chaque année. Même si cette approche d'impression 3D ne pouvait restaurer qu'une fonction limitée, ce serait une avancée significative, dit Parr.
"Il y a une perception que les personnes atteintes de lésions de la moelle épinière ne seront heureuses que si elles peuvent à nouveau marcher, " dit-elle. " En réalité, la plupart veulent des choses simples comme le contrôle de la vessie ou être en mesure d'arrêter les mouvements incontrôlables de leurs jambes. Ces simples améliorations fonctionnelles pourraient grandement améliorer leur vie."
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