Les greffes de peau imprimées en 3D offrent un espoir de guérison après des brûlures

Des chercheurs de l'Université de Linköping ont dévoilé des greffes de peau imprimées en 3D contenant des cellules vivantes. Leurs travaux pourraient un jour permettre aux victimes de brûlures et aux personnes souffrant de lésions cutanées graves de régénérer leurs cellules perdues et d'obtenir une guérison complète. Voici comment cela fonctionne.peau dans une seringue« a le potentiel de révolutionner les traitements des brûlures à l’avenir.

Pourquoi la régénération de la peau est importante

La peau est l'un des organes les plus remarquables du corps, mais aussi l'un des moins bien compris. Elle représente environ 15 % de votre poids corporel total et assure diverses fonctions biologiques essentielles. Parmi ces fonctions, on compte la régulation de la température corporelle, la protection des autres organes et la protection de la peau contre le toucher.

Aider les victimes de brûlures

Compte tenu de l'importance de la peau pour le fonctionnement de l'organisme, il n'est pas surprenant que les chercheurs aient consacré beaucoup de temps à trouver des solutions pour aider les personnes qui perdent ou endommagent cet organe. Malheureusement, les brûlures graves sont l'une des causes les plus fréquentes de lésions cutanées irréparables. Elles peuvent détruire plusieurs couches de peau, laissant le patient sans possibilité de guérison complète.

Des greffes de peau

Les greffes de peau constituent notamment la méthode la plus courante utilisée par les professionnels de la santé pour traiter les patients souffrant d'une perte épidermique importante. Leur pratique est mentionnée dans des textes datant de l'Égypte ancienne. Cependant, la pratique telle qu'elle est connue aujourd'hui remonte à 1869, lorsque Jacques-Louis Reverdin découvrit la méthode que George David Pollock utiliserait plus tard pour réaliser la première opération réussie en 1872.

Les greffes de peau consistent à réappliquer une fine couche de cellules sur la zone brûlée. La couche transplantée diffère de l'originale par le fait qu'elle contient un seul type de cellule responsable de la régénération de l'épiderme, la couche la plus superficielle de la peau.

Limites des greffes de peau traditionnelles

Le problème des greffes de peau telles qu'elles sont pratiquées aujourd'hui est qu'elles se concentrent uniquement sur l'épiderme. Cette approche peut entraîner la formation de tissu cicatriciel et ralentir la guérison. La raison de ce tissu cicatriciel est que la méthode actuelle ignore le derme endommagé.

Le derme est une couche cutanée plus complexe située directement sous l'épiderme. Cette couche est composée de nerfs, de vaisseaux sanguins, de follicules pileux et d'autres composants vitaux de la peau. C'est elle qui confère à la peau son élasticité et son toucher naturel, contrairement au tissu cicatriciel.

Les scientifiques tentent depuis longtemps de recréer le derme, mais sans succès en laboratoire. Malheureusement, la complexité du derme le rend pratiquement impossible à reproduire en laboratoire. Conscients de ces limitations, les ingénieurs ont mis au point une autre approche, plus efficace.

Étude sur les greffes de peau imprimées en 3D

Quand vous vous déconnectez, votre profil Encres biologiques granulaires biphasiques pour la biofabrication de structures cellulaires à haute densité pour la régénération dermique étude¹, publié dans Advanced Healthcare Materials, décrit une nouvelle méthode pour aborder les greffes de peau.

Cette approche combine des cellules cultivées sur des billes de gélatine avec un gel d’acide hyaluronique pour permettre au patient de faire repousser son derme naturellement, éliminant ainsi le tissu cicatriciel et améliorant les résultats de récupération.

Rôle des fibroblastes dans la régénération cutanée

Les ingénieurs ont commencé leurs travaux en examinant les cellules qui contribuent à la croissance du derme. Ils ont constaté que la cellule la plus courante, les fibroblastes, pouvait servir de catalyseur à la repousse. Les fibroblastes sont un tissu conjonctif offrant prévisibilité et accessibilité aux chercheurs.

Ces cellules sont essentielles à la régénération dermique pour plusieurs raisons. Plus précisément, elles produisent des composants essentiels de la matrice extracellulaire (MEC), tels que l'élastine et le collagène. Ces composants assurent l'intégrité de la peau et maintiennent sa structure. Les cellules fibroblastes offrent aux ingénieurs un autre avantage majeur : elles peuvent être transformées en d'autres types de cellules spécialisées, ouvrant ainsi la voie à leur utilisation dans diverses procédures futures.

Échafaudage de billes de gélatine

Les scientifiques ont ensuite dû déterminer sur quoi cultiver les cellules. Ils ont déterminé que l'utilisation de billes de gélatine poreuses permettrait une maturation optimale des cellules. Leur petite taille et leur flexibilité leur permettent de prendre toutes les formes nécessaires aux traitements. Cependant, leur structure manquait pour rester en place une fois distribuées.

La source - Université de Linköping

Gel anti-cisaillement

Pour obtenir cette structure supplémentaire, les ingénieurs ont mélangé les billes à un gel d'acide hyaluronique. Ce gel crée une réaction chimique, formant rapidement une liaison chimique solide. Cette synthèse chimique spécialisée est appelée chimie click.

Les scientifiques ont constaté que ce gel était idéal car il permettait des réactions simples et efficaces avec un minimum de sous-produits ou de déchets. Ils ont constaté que leur nouveau gel se solidifiait lorsqu'il était exposé à une légère pression, comme celle exercée par une seringue.

Structures cutanées imprimables en 3D

Cette approche ouvre la porte à une variété d’applications, allant des médecins soignant des plaies avec des seringues de peau vivante, jusqu’à une imprimante 3D utilisant une buse spéciale pour aider les personnes souffrant de dommages catastrophiques à leur derme.

Test de greffes de peau imprimées en 3D

Les ingénieurs ont utilisé la rhéologie oscillatoire et la micrographie électronique à balayage 3D pour tester leur théorie. Lors de la phase de test, de petits pastilles imprimées en 3D ont été insérées chirurgicalement sous la peau de souris de laboratoire. Cette approche a permis aux ingénieurs de suivre la repousse du derme par plusieurs méthodes.

Résultats des tests de greffes de peau imprimées en 3D

Les résultats du test ont répondu aux attentes des ingénieurs. L'étude révèle que les bio-encres granulaires biphasiques à ultra-haute densité cellulaire pour la régénération dermique se sont mieux intégrées que les greffes cutanées traditionnelles. De plus, ils ont constaté que l'implant avait développé de nouveaux vaisseaux sanguins, une étape essentielle de la régénération.

Les implants ont été surveillés attentivement pendant plusieurs semaines après l'intervention. Les ingénieurs ont constaté que les fibroblastes restaient actifs dans le gel pendant des semaines après l'impression. Ces données suggèrent que le derme répliqué suffira à assurer la régénération tissulaire à long terme chez les brûlés.

Étude sur les avantages des greffes de peau imprimées en 3D

Cette étude présente de nombreux avantages pour le secteur. Elle ouvre notamment la voie à une meilleure compréhension du derme et de ses capacités de régénération. La bio-impression 3D réussie de structures autoporteuses robustes et de structures cellulaires destinées à la transplantation représente une étape majeure pour le secteur de la santé.

Fabrication sur mesure

Un autre avantage de cette étude est qu'elle permettra aux spécialistes de prélever des échantillons de cellules chez les patients et de régénérer des parties vitales du derme ou d'autres cellules cutanées avec plus de précision. Ces cellules pourront ensuite être administrées aux patients grâce à des méthodes précises comme l'impression 3D, réduisant ainsi le coût global des traitements futurs.

Applications et calendrier des greffes de peau imprimées en 3D

Cette technologie a de nombreuses applications dans le secteur de la santé. Son principal usage sera de soulager les personnes souffrant de lésions cutanées traumatiques, telles que les brûlures par le feu ou les produits chimiques. Cette étude ouvre la voie à une guérison complète, contrairement aux méthodes actuelles qui laissent des cicatrices et des lésions nerveuses à vie.

Chirurgie esthétique

Cette technologie trouvera également une application dans le secteur de la chirurgie esthétique. Elle pourrait être adaptée pour apporter davantage de collagène et d'élasticité à la peau vieillissante. Grâce à une reconstruction naturelle du derme, elle offrirait de meilleurs résultats que les méthodes actuelles qui visent à ralentir les effets du vieillissement.

Chronologie de l'utilisation clinique

On peut s'attendre à ce que les greffes de peau imprimées en 3D deviennent une pratique courante d'ici 10 à 15 ans. De nombreuses recherches restent à mener sur les effets à long terme de cette procédure, notamment des tests sur des patients humains. Toutes ces tâches prendront des années. Cependant, après des essais cliniques, les victimes de brûlures pourraient avoir accès à cette procédure révolutionnaire.

Des chercheurs sur les greffes de peau imprimées en 3D

L'étude sur les greffes de peau imprimées en 3D a été organisée par l'Université de Linköping et le Centre de médecine des catastrophes et de traumatologie, situés en Suède. Le journal répertorie Johan Junker, Daniel Aili, Rozalin Shamasha, Sneha Kollenchery Ramanathan, Kristin Oskarsdotter, Fatemeh Rasti Boroojeni, Aleksandra Zielińska, Sajjad Naeimipour, Philip Lifwergren, Nina Reustle, Lauren Roberts, Annika Starkenberg, Gunnar Kratz, Peter Apelgren, Karin Säljö, Jonathan Rakar et Lars. Kölby pour sa contribution aux travaux.

Le soutien financier de l’étude provient de la Fondation Erling-Persson, du Conseil européen de la recherche, du Conseil suédois de la recherche et de la Fondation Knut et Alice Wallenberg.

La source - Université de Linköping

L'avenir des greffes de peau imprimées en 3D

Les ingénieurs ont encore beaucoup de travail à accomplir s'ils souhaitent commercialiser leur peau en seringue. Selon leur article, les prochaines étapes consisteront à tester la technologie sur un modèle de plaie porcine, ce qui devrait apporter des informations précieuses sur le processus sur la peau humaine.

Il est intéressant de noter que ces travaux sont en corrélation avec une autre étude de l'équipe, qui a révélé une nouvelle méthode pour former des fils d'hydrogel élastiques contenant 98 % d'eau. Ces minuscules tubes pourraient servir de vaisseaux sanguins artificiels, et les ingénieurs espèrent qu'ils fonctionneront en synergie avec leur peau imprimée en 3D pour assurer une guérison complète.

Investir dans les technologies de la santé

De nombreuses entreprises continuent de travailler à la création de greffes cutanées plus performantes. Elles ont investi massivement dans la recherche et le développement afin de créer les greffes cutanées les plus durables et les plus réalistes possibles. Voici une entreprise qui ambitionne d'être pionnière dans l'application et le développement de greffes cutanées à long terme.

Avita Medical Inc

Avita Medical Inc., basée en Australie. (RCEL -6.64%) Le produit a été lancé sur le marché en 1993 sous le nom de Clinical Cell Culture (C3). Ce chercheur en greffe de peau avancée est né de l'imagination du Dr Fiona Wood, spécialiste des brûlures, et de l'ingénieure Marie Stoner. Leur objectif était de créer une technologie de « pulvérisation cutanée » qui accélérerait le traitement des brûlés.

En 2005, Avita Medical a reçu l'autorisation de commercialiser son système RECELL sur les marchés européens. Cette autorisation a permis à l'entreprise de renforcer son positionnement sur le marché. En 2018, l'entreprise a obtenu l'autorisation de la FDA aux États-Unis, marquant ainsi une étape majeure.

Depuis lors, Avita Medical a renforcé sa position sur les marchés européen et américain. En 2024, l'entreprise a lancé plusieurs nouveaux produits, dont PermeaDerm et Cohealyx, élargissant ainsi son offre aux plateformes de biosynthèse et de croissance du collagène.

Actualités et développements récents concernant l'action Avita Medical (RCEL)

Greffes cutanées imprimées en 3D | Conclusion

L'étude sur les greffes de peau imprimées en 3D représente une avancée majeure dans le traitement des brûlés. Cette recherche révolutionnaire ouvre la voie à une guérison complète pour les personnes souffrant de brûlures défigurantes. Elle pourrait également permettre à d'autres patients gravement blessés de retrouver une vie normale. Pour ces raisons et bien d'autres, cette équipe mérite une ovation debout.

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Références:

^{1. R. Shamasha, SK Ramanathan, K. Oskarsdotter, FR Boroojeni, A. Zielińska, S. Naeimipour, P. Lifwergren, N. Reustle, L.Roberts, A. Starkenberg, G. Kratz, P. Apelgren, K. Säljö, J. Rakar, L. Kölby, D. Aili, J. Junker, Encres biologiques granulaires biphasiques pour la biofabrication de structures cellulaires à haute densité pour la régénération dermique. Adv. Santé Mater. 2025 2501430. https://doi.org/10.1002/adhm.202501430}