Des chercheurs impriment en 3D des greffons de peau sans bord pour les grands brûlés

Des chercheurs de Columbia impriment en 3D des greffons de peau sans bord directement sur une structure en 3D de la zone à transplanter.

La greffe de la peau a fait d’énormes progrès ces dernières années. Aujourd’hui, les greffons sont plus souvent bioimprimés comme des jets d’encre vivante en utilisant les cellules du patient pour entretenir le processus de croissance, jusqu’à la vascularisation. Le principal défaut de ces greffons imprimés, c’est qu’ils ne peuvent qu’être produits à plat avec des bords ouverts. Cette méthode « ignore la géométrie totalement fermée de la peau humaine », expliquent une équipe de chercheurs de l’Université Columbia qui a mis au point un nouveau processus pour produire de la peau dans n’importe quelle forme en 3D.

Des chercheurs de Columbia impriment en 3D des greffons de peau sans bord

L’équipe a publié ses travaux dans un document intitulé « Engineering edgeless human skin with enhanced biomechanical properties« , publié en janvier dans la revue Scientific Adavances. Les scientifiques expliquent comment ils ont imaginé « la peau en tant que tissu 3D complètement fermé qui peut être façonné selon un membre du corps et transplanté facilement comme un vêtement biologique. »

« Ces constructions de peau en trois dimensions qui peuvent être transplantées comme des ‘vêtements biologiques’ pourraient avoir de nombreux avantages », expliquait le Dr. Hasan Erbil Abaci, chercheur principal et professeur assistant de dermatologie à l’Université Columbia, dans un communiqué de presse. « Elles minimiseraient grandement le besoin de sutures, réduiraient la longueur des chirurgies et amélioreraient le résultat esthétique. »

De plus, ces greffons uniformes ont montré des performances supérieures, tant au niveau mécanique que fonctionnel, que leurs alternatives en patchwork. L’équipe de Columbia a baptisé ces greffons « constructions de peau sans bord à porter » (WESCs).

directement sur une structure en 3D de la zone à transplanter

Le processus pour fabriquer ces prothèses de peau n’est pas si éloigné que les techniques existantes pour avoir de la « peau plate ». Le site à transplanter est d’abord scanné avec un laser 3D pour créer un facsimilé virtuel de la structure. Les données passent ensuite dans un logiciel de conception par ordinateur pour générer une maquette creuse de l’appendice et l’ensemble est ensuite imprimé. Cela sert de support sur lequel les cellules du patient vont pouvoir croître. Il est recouvert de fibroblastes de peau et de collagène puis par une couche de kératinocytes (qui constitue l’épiderme) et une couche de « nourriture » pour favoriser la croissance des cellules. Comme pour la fabrication de « peau plate », tout le processus prend environ trois semaines avant d’être prêt pour la transplantation.

impression 3D peauAlberto Pappalardo and Hasan Erbil Abaci / Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons

Les premiers tests de laboratoire sur des souris étaient très prometteurs. « C’était comme enfiler un short sur les souris », selon le Dr. Abaci. « La chirurgie complète a pris environ 10 minutes. » Ne soyez cependant pas trop impatient, la peau des souris ne ressemble en rien à celle de l’Homme. Elle guérit différemment. Il faudra donc d’autres études sur d’autres animaux avant de démarrer les tests sur l’homme. De tels tests prendront certainement plusieurs années.