Image abstraite de cerveau

Organes high-tech : quand la science dépasse la fiction

© Pawel Czerwinski

Organoïdes, bio impression d'organes, prothèses bioniques… La médecine régénérative moderne aurait de quoi enthousiasmer le célèbre Docteur Frankenstein. Êtes-vous prêts ?

Les avancées de la science ont de quoi brouiller la frontière entre fiction et réalité, notamment dans le domaine de la santé... La médecine régénérative (aussi appelée médecine régénératrice) qui consiste à remplacer ou régénérer des cellules, des tissus ou des organes humains est l'une des approches thérapeutiques les plus prometteuses. Zoom sur trois approches.

La transplantation d'organes miniatures

À l’œil nu, les organoïdes, qui ressemblent de loin à de minuscules œufs, ne sont pas très intéressants. Pourtant, un examen approfondi révèle leur véritable complexité. Cultivés in vitro, il s'agit de microtissus multicellulaires en 3D dérivés de cellules souches et développés pour répliquer la fonction d'organes humains. À ce jour, il est possible de concevoir différents types d'organoïdes : intestin, rétine, glande mammaire, foie, rein, poumon... Les plus connus sont probablement les mini-cerveaux (des amas de neurones censés imiter la façon dont les cellules se déclenchent dans un cerveau adulte).

Si nous sommes encore loin de transplanter sur des humains ces « cerveaux miniatures » (notons que le terme est loin de faire consensus dans la communauté scientifique), des équipes de chercheurs ont en revanche commencé à transplanter des organoïdes sur des animaux. La dernière percée a eu lieu récemment, lorsqu'une équipe internationale de chercheurs a révélé dans la revue Nature avoir implanté avec succès des organoïdes cérébraux humains dans le cerveau de jeunes rats.

Coupe transversale d’un organoïde de cerveau humain coloré par immunofluorescence - © IMBA / Knoblich Lab

Ces structures cellulaires en trois dimensions qui miment l’architecture et le fonctionnement d'un organe sont porteuses de forts potentiels en biologie et médecine. Les amas de cellules pourraient aider à régénérer le tissu cérébral endommagé par une blessure ou un accident vasculaire. Mais ce n'est pas tout : ces mini-organes s'avèrent également très utiles pour étudier le mécanisme de certaines maladies comme Parkinson ou Alzheimer.

La bio impression d'organes

Et si les médecins pouvaient simplement imprimer un organe en utilisant les cellules du patient ? C'est l'espoir des équipes de chercheurs qui travaillent sur la bio impression 3D d'organes, à savoir des procédés de fabrication permettant de produire artificiellement des tissus biologiques.

À ce jour, ces organes sont cantonnés au rôle d'outil de recherche, permettant d'approfondir les connaissances relatives au fonctionnement du corps humain et des maladies. C'est dans le domaine de la médecine régénerative que la bio impression 3D suscite le plus d'espoir. Des tissus imprimés en 3D pour l'oreille, la peau et les vaisseaux sanguins sont en cours d'essais cliniques et des recherches sur d'autres organes se poursuivent.

Oreille "vivante" bio-imprimée en 3D - © Wake Forest Baptist Medical Center via Fortune

Notons que des tissus imprimés ont déjà été implantés avec succès chez l'animal et l'homme. En juin 2022, une jeune femme de 20 ans née avec une oreille droite déformée a reçu un implant auriculaire imprimé en 3D fabriqué à partir de ses propres cellules, un espoir pour toutes les personnes en attente d’organes. Selon la Health Resources & Services Administration, 17 personnes meurent chaque jour dans l'attente d'une greffe aux États-Unis, avec une nouvelle personne ajoutée toutes les 9 minutes à la liste.

La robotique douce, des prothèses high-tech

Et si on pouvait remplacer des parties du corps par une prothèse bionique ? Dans l'idée, ces prothèses se différencient des prothèse dite « passives » par un procédé robotique qui permet de répondre aux intentions de la personne amputée. En effet, ces prothèses sont contrôlées directement par le cerveau grâce à des électrodes reliées aux nerfs restants (interface neuronale directe).

Dans un article de neo.life, Manuel Giuseppe Catalano, chercheur en robotique douce à l'Institut italien de technologie de Gênes, déclare : « des membres bioniques imitant des tissus vivants pourraient être viables d'ici une décennie ». Pour atteindre cet objectif, le chercheur collabore au projet « Natural BionicS ». Financé par l'Union européenne, ce projet vise à connecter les membres artificiels bioniques avec la moelle épinière. « La moelle épinière est un long faisceau de nerfs et de cellules en forme de tube, qui transporte les signaux nerveux (qui vous font ressentir des sensations ou bougent votre corps) entre le cerveau et le bas du dos et vice versa. Cela signifie que nous pourrons également reconstruire le sens du toucher dans le corps de l'utilisateur », explique Manuel Giuseppe Catalano. Sachant qu'une une jambe diabétique est amputée toutes les 30 secondes dans le monde, le projet « Natural BionicS » pourrait apporter des solutions à de nombreux patients.

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