L'ARPA-H soutient l'impression d'organes à la demande avec un investissement de 176 millions de dollars.

Pénurie d'organes et plaidoyer pour la bio-impression à la demande

Le don d'organes est un outil médical essentiel qui sauve des millions de vies, avec près de 50 000 transplantations réalisées chaque année aux États-Unis. Pourtant, le nombre d'organes disponibles reste insuffisant : 13 personnes meurent chaque jour aux États-Unis en attente d'une greffe, et plus de 103 000 personnes sont inscrites sur la liste d'attente nationale.

Cette pénurie peut être partiellement atténuée par une augmentation des dons d'organes, qui demeure une priorité politique essentielle. Cependant, trouver un donneur compatible représente souvent un défi aussi important que la pénurie générale de donneurs.

Idéalement, la possibilité de « produire » n’importe quel organe à la demande constituerait une solution idéale. Toutefois, cela ne résoudrait pas le problème de la compatibilité ni la nécessité de prendre des médicaments immunosuppresseurs, qui affaiblissent le système immunitaire. De plus, les organes transplantés ont généralement une durée de vie plus courte que les organes d’origine.

« Même lorsque les patients reçoivent une greffe, les organes ne durent généralement que 15 à 23 ans et nécessitent un traitement médicamenteux à vie pour prévenir le rejet, ce qui est coûteux et peut entraîner de graves problèmes de santé. »

La situation actuelle engendre également de profondes inégalités. En raison de facteurs tels que l'éloignement géographique et la nécessité de compatibilités sanguines spécifiques, les populations rurales et les groupes minoritaires sont confrontés à des obstacles nettement plus importants. Les données relatives à ces disparités sont éloquentes :

• Représentation sur la liste d'attente : Alors que les Afro-Américains représentent environ 28 % Sur la liste d'attente pour une greffe, ils n'ont reçu qu'environ 23 % des transplantations en 2024.
• Inégalités en matière de transplantation : À l'inverse, les Américains blancs représentaient environ 39 % sur la liste d'attente, mais a reçu presque 49 % de toutes les transplantations.
• Disponibilité des donateurs : La compatibilité biologique exige souvent des donneurs d'origines ethniques similaires, or les taux de don varient considérablement. Les personnes blanches représentaient environ 67 % de tous les donneurs en 2024, contre environ 13 % pour les Noirs et 15 % pour les personnes hispaniques.

La possibilité de disposer d'organes à la demande, implantables chez n'importe quel patient indépendamment de son profil démographique, constituerait un formidable facteur d'égalisation dans ce système.

C'est précisément l'objectif de une série de prix accordé par l'Agence pour les projets de recherche avancée en santé (ARPA-HL’ARPA-H est une agence du département américain de la Santé et des Services sociaux (HHS). Créée en 2022 grâce à un budget d’un milliard de dollars alloué par le Congrès, elle a été promulguée par le président Joe Biden.

« La mise au point d’organes universellement compatibles est une première dans l’histoire de la transplantation. Imprimer un organe humain parfaitement compatible et fonctionnel va révolutionner la médecine de la transplantation et sauver d’innombrables vies. »

– Alicia Jackson, Ph.D., directrice de l'ARPA-H

Son tissu nanotechnologique régénératif immunocompétent personnalisé (PrintCe programme vise à encourager le développement d'une technologie d'impression d'organes qui ne nécessite pas de médicaments immunosuppresseurs.

« L’objectif est d’utiliser soit les propres cellules du patient, soit des cellules provenant d’une biobanque, pour produire rapidement – ​​en quelques heures – des organes de remplacement compatibles sur le plan immunitaire, tels que des reins, des cœurs et des foies. »

Qu’est-ce que la bio-impression 3D et pourquoi les organes sont-ils difficiles à fabriquer ?

L'impression 3D, ou fabrication additive, est aujourd'hui une technologie relativement répandue. Initialement réalisée avec des filaments plastiques, elle est désormais applicable à de nombreux matériaux, y compris les métaux. La prochaine étape consiste à imprimer des tissus organiques.

En ajoutant des cellules individuellement, selon des agencements 3D complexes et sur plusieurs couches, la bio-impression 3D permet de reproduire fidèlement la forme et la texture des organes. L'une des premières démonstrations de faisabilité concluantes a été réalisée à l'Université Wake Forest en 2016, avec une oreille imprimée en 3D fonctionnelle et viable. (Vous pouvez en savoir plus sur la bio-impression sur cette page de l'Université Wake Forest, l'un des bénéficiaires du financement ARPA-H..)

Le marché de la bio-impression, pour l'instant principalement limité à des cas d'utilisation de niche et à la recherche universitaire, représente déjà 2.91 milliards de dollars (en 2025) et devrait croître de 12.54 % par an jusqu'en 2034.

L'idée est soit de produire des organes à partir des propres cellules du patient, éliminant ainsi tout risque de réaction immunitaire, soit d'utiliser des cellules d'une biobanque modifiées pour obtenir le même résultat. Cette technologie a récemment fait de grands progrès, notamment utilisation des ultrasons pour la bio-impression guidée, Bio-impression d'îlots pancréatiques pour le traitement du diabète et Création d'une peau imprimée en 3D pour des expériences de laboratoire et des greffes de peau.

Le programme PRINT d'ARPA-H expliqué

Vue d'ensemble

L’objectif du programme est d’atteindre ce qui a été jusqu’à présent un but insaisissable : imprimer en 3D un organe de taille humaine, avec toutes les cellules, les vaisseaux sanguins et les tissus nécessaires pour fonctionner comme un cœur, filtrer le sang et produire de l’urine comme un rein, et assurer le métabolisme comme un foie.

Le succès de ce programme, actuellement axé sur ces trois organes clés, pourrait permettre son extension ultérieure au pancréas et aux poumons. Le programme PRINT dispose d'un budget total de 176.8 millions de dollars sur cinq ans. Les modalités et le calendrier précis des paiements dépendront de la réalisation, par chacune des équipes de recherche sélectionnées, d'objectifs ambitieux et accélérés.

Le programme a été lancé en 2024., exigeant des propositions de chercheurs axés sur trois domaines techniques :

• Générer tous les types de cellules organiques nécessaires à partir de la ou des meilleures sources cellulaires.
• Production à grande échelle de différents types de cellules d'organes.
• Biofabrication d'organes et essais in vivo permettant l'obtention d'une autorisation de mise sur le marché.

En janvier 2026, elle a annoncé les équipes de recherche sélectionnées pour le programme.

Qui a reçu un financement ARPA-H PRINT

Carnegie Mellon University

L'université basée à Pittsburgh vise à créer un foie bio-imprimé immuno-silencieux et rentable, prêt pour les premiers essais cliniques chez l'homme dans cinq ans, dans le cadre du projet nommé LIVE, ou Liver Immunocompetent Volumetric Engineering.

Elle recevra 28.5 millions de dollars de l'ARPA-H pour ce projet.

Ces foies bio-ingénierés seront initialement produits pour traiter l'insuffisance hépatique aiguë, l'objectif à long terme étant de traiter toutes les formes d'insuffisance hépatique.

« Le foie que nous créons aurait une durée de vie d'environ deux à quatre semaines. Cela donnerait aux patients le temps que leur propre foie se régénère, et ensuite, ils n'auraient pas besoin d'une transplantation hépatique, libérant ainsi des foies pour d'autres patients. »

– Adam Feinberg, professeur de génie biomédical à Carnegie Mellon

Université Wake Forest

L'université située à Winston-Salem, en Caroline du Nord, cherchera à produire du tissu rénal vascularisé de qualité clinique afin d'améliorer la fonction rénale chez les patients souffrant de maladies rénales.

Ce projet sera mené en parallèle avec des essais précliniques et l'élaboration d'un plan de commercialisation. Ainsi, la technique devrait non seulement être performante sur le plan médical, mais aussi économiquement viable, offrant une solution rentable à la pénurie croissante d'organes de donneurs dans le pays.

Institut Wyss

L'institut de recherche de Harvard, situé à Boston, développera un tissu hépatique universel à l'échelle clinique à partir de cellules souches adultes.

Le laboratoire Lewis a créé une autre méthode, appelée SWIFT (écriture sacrificielle dans un tissu fonctionnel), dans laquelle des centaines de milliers d'agrégats dérivés de cellules souches sont concentrés dans une matrice vivante dense de blocs constitutifs d'organes (OBB) qui contient environ 200 millions de cellules par millilitre.

En se concentrant sur une vascularisation adéquate (développement des vaisseaux sanguins), l'équipe de recherche espère que sa technologie pourra bénéficier à toutes sortes de patients souffrant de dysfonctionnement hépatique.

Université de Californie, San Diego

L'université imprimera des foies à partir de cellules souches produites par une entreprise locale. Biotechnologie alléliqueElle recevra environ 25 millions de dollars de l'ARPA-H pour cette tâche.

Le foie sera adapté à l'anatomie et à la physiologie uniques de chaque individu, sans avoir recours à des tissus de donneur ni à des immunosuppresseurs. Ceci devrait idéalement garantir la fonctionnalité et l'intégration à long terme des organes imprimés en 3D.

« La différence entre nous et les autres qui pratiquent l'impression par extrusion, c'est que nous imprimons la page entière en une seule fois, ce qui est véritablement 10 000 fois plus rapide que ce qu'ils font. »

– Shaochen Chen, professeur à l'école d'ingénierie Jacobs de l'université

Les essais cliniques sur l'homme sont prévus dans cinq ans si tout se déroule comme prévu.

Université de Southwestern Medical Center

L'université de Dallas recevra près de 25 millions de dollars pour la mise au point d'un foie transplantable capable de remplacer pleinement les fonctions hépatiques des patients souffrant d'insuffisance hépatique. Ce programme s'intitule VITAL (Vascularized Immunocompetent Tissue as an Alternative Liver).

« L’UTSW dispose d’un programme de transplantation d’organes solides de grande qualité, qui a récemment célébré sa 1 000e transplantation hépatique. Ce projet représente une avancée majeure pour les soins aux patients grâce à l’innovation biomédicale. Il réunit ingénieurs, cliniciens et scientifiques afin de transformer les découvertes en solutions concrètes, façonnant ainsi un avenir où l’impression d’organes fonctionnels deviendra une réalité. »

– Dr Samuel Achilefu, Ph.D., premier titulaire de la chaire de génie biomédical

Cela signifie non seulement un organe fonctionnel sur le plan métabolique, mais aussi la reconnexion des vaisseaux sanguins pour rétablir la circulation sanguine et l'établissement d'un système de canaux biliaires pour le transport des fluides.

Pourquoi l'ARPA-H pourrait accélérer le calendrier de l'impression d'organes

L'impression 3D d'organes, idée à la mode, ne trouve que lentement sa place dans les applications cliniques concrètes. En effet, recréer des structures aussi complexes que les organes — composées de centaines de milliards de cellules aux multiples sous-types — exige de maîtriser des détails souvent mal compris.

Concevoir un organe de toutes pièces revient à assembler un moteur à réaction à partir de pièces connues sans comprendre précisément son fonctionnement. Heureusement, les cellules vivantes, notamment les cellules souches, sont capables de s'auto-organiser en un organe complet, ce qui facilite grandement le travail des chercheurs.

L'afflux soudain de fonds de l'ARPA-H dans ce domaine devrait contribuer à accélérer le calendrier pour commencer à voir apparaître des organes imprimables potentiellement supérieurs aux organes donnés habituellement.

Investir dans la bio-impression 3D et la médecine régénérative

United Therapeutics

United Therapeutics est depuis longtemps une pionnière de la bio-impression, ayant notamment établi un partenariat avec 3D Systems Corporation. (DDD -1.42%) sur ce sujet dès 2017.

L'entreprise se concentre sur maladies rares (pneumopathies interstitielles diffuses – PID, hypertension artérielle pulmonaire – HTAP et neuroblastome) et maladies pulmonaires en phase terminale.

Cela signifie également que, si la bio-impression 3D est essentielle à l'avenir de l'entreprise, celle-ci demeure avant tout une entreprise de biotechnologie traditionnelle. Grâce à cela, elle affiche un flux de trésorerie opérationnel de plus de 1.6 milliard de dollars sur les douze derniers mois et dispose de réserves de trésorerie solides lui permettant de financer l'innovation sans risquer une dilution excessive pour les actionnaires existants.

Les revenus de l'entreprise ont progressé régulièrement au cours des années 2020, en grande partie grâce à la croissance de ses ventes provenant de Tyvaso, la prostacycline la plus prescrite aux États-Unis (pour le traitement de l'hypertension artérielle pulmonaire – HAP), dont la consommation a encore augmenté de 10 % d'une année sur l'autre en 2025.

Dans le domaine de la bio-impression, la société est encore au stade de la recherche et du développement, son produit le plus avancé étant destiné à la transplantation pulmonaire, et des alternatives au rein et au foie étant également en développement.

En dehors du domaine des organes, le programme de R&D de l'entreprise est principalement axé sur l'élargissement des applications de Tyvaso afin d'accroître ses ventes.

Ainsi, alors que l'impression 3D bénéficie d'une attention et de budgets de recherche croissants, des entreprises comme United Therapeutics, qui ont une longueur d'avance dans le domaine et qui ont déjà entamé des essais cliniques, pourraient avoir un avantage certain pour commercialiser une version préliminaire de cette technologie, probablement suivie de plusieurs décennies d'améliorations (et des brevets renouvelés ou nouveaux qui en découlent).

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