2 - L’ingénierie tissulaire
L’ingénierie tissulaire est l’ensemble de techniques qui font appel aux principes et aux méthodes de l'ingénierie et des sciences de la vie pour comprendre les relations entre les structures et les fonctions des tissus normaux et pathologiques des mammifères, et pour développer des substituts biologiques pouvant restaurer, maintenir ou améliorer les fonctions des tissus.
L’ingénierie tissulaire est une nouvelle stratégie médicale dont ses débuts datent de la fin des années 1980, elle utilise les connaissances accumulées sur les biopolymères, la culture de cellules et les facteurs de croissance comme le FGF vu précédemment.
L’ingénierie tissulaire vise soit à régénérer des tissus humains fonctionnels, soit à créer un tissu ou un organe artificiel qui prend le relais d'un organe défaillant.
Les grands développements de l'ingénierie tissulaire sont surtout à attendre des organes ayant essentiellement un rôle mécanique et physiologique simple dans le corps, plus facile à retrouver que des propriétés biologiques complexes telles que la digestion ou la vue « L'idée, c'est de transplanter un organe simple, auquel le corps humain apporte des performances physiologiques additionnelles lorsqu'il l’assimile ».
Anecdote : Au début de 1998, des chercheurs du Laboratoire d'organogenèse expérimentale de l'Hôpital du Saint-Sacrement ont annoncé la création, par ingénierie tissulaire, du premier vaisseau sanguin humain ne contenant aucun tissu synthétique.
Cette science est utilisée pour, par exemple, secourir les grands brûlés (brûlure du 3° degré sur une grande superficie du corps). Les grands brûlés sont une grande source d’étude.
Etudions le cas des grands brûlés d’hier :
Le processus de guérison consiste à prélever des cellules saines du patient, de la peau (épiderme) dans ce cas-ci, et à les faire proliférer en laboratoire.
Dans un premier temps, on prélève de l’épiderme sain au patient. Ensuite on sépare les kératinocytes (comme vu précédemment ce sont les cellules qui régénèrent l’épiderme) des fibroblastes en utilisant de la thermolysine.
Dans un second temps, on les fait proliférer dans un milieu de culture et créent petit à petit des feuillets d’épiderme. Ce qui permet de reconstituer une grosse quantité de peau en peu de temps, l’espace d’un mois et demi pour 1m² de peau.
Le seul problème dans ce cas c’est qu’il n’y a pas reconstruction du derme et donc les cheveux, les poils ne repoussent pas et la peau est moins élastique.
Etudions le cas des grands brûlés d’aujourd’hui :
Des études récentes permettent de recrée un derme. Reconstruire la peau se fait en deux étapes :
- Le derme : Des fibroblastes sont cultivés dans un gel de collagène humain
- L’épiderme : Les kératinocytes isolés sont déposés sur le néoderme et commencent donc à proliférer et recréent donc une peau entière en bonne et due forme.
Une fois la peau entière recrée on la greffe au donneur et il retrouve l’usage de sa peau avec repousse des cheveux, des poils et la peau retrouve son élasticité naturelle.
Etudions le cas des applications de l’ingénierie tissulaire de demain :
Sur la même base, les scientifiques pourront reconstruire des organes tels que le foie. En effet, récemment, le premier foie humain non artificiel a été imprimé en 3D par la société américaine Organovo. A partir de cellules humaines ils ont recréé un foie humain. Ce qui permettra à l’avenir de ne plus tester les médicaments sur des animaux mais sur des tissus humains créés et fonctionnels pour étudier les effets bénéfiques et toxiques des médicaments plus précisément. En outre, on pourra observer la première transplantation d’organe « imprimé » dans les années avenir.
Ces organes sont recrées à partir des cellules souches du donneur ce qui empêche tout rejet et donc la prise de traitement. Ce qui peut être considéré comme une avancé majeure dans la science de la régénération.