Le fabricant américain d’imprimantes 3D 3D Systems a annoncé la création d’une nouvelle filiale de bioimpression 3D.

Baptisée Systemic Bio, la société s’apprête à utiliser les technologies développées dans le cadre du programme Print to Perfusion de sa maison mère ainsi que celles de son autre filiale Allevi, pour bio-imprimer en 3D des modèles d’organes vascularisés à partir de cellules humaines.

Soutenu par un financement de démarrage de 15 millions de dollars de son propriétaire, Systemic Bio a maintenant l’intention de commercialiser les tissus résultants en tant qu’outil de découverte de médicaments pharmaceutiques, dans le but de générer 100 millions de dollars de revenus par an d’ici 2027. Ces cellules se sont déjà avérées capables de simuler avec précision l’humain réponses immunitaires, et on pense qu’ils pourraient aider à réduire les coûts et les délais de R&D des médicaments à l’avenir.

« En créant Systemic Bio, nous appliquons ces technologies de base pour répondre spécifiquement aux besoins critiques du marché pharmaceutique », a déclaré le Dr Jeffrey Graves, PDG de 3D Systems. « Grâce à notre potentiel de fabriquer à terme des centaines, voire des milliers de modèles de tissus humains exclusifs et personnalisés, les sociétés pharmaceutiques peuvent évaluer plus rapidement et plus précisément l’efficacité des médicaments en développement en laboratoire, dans le but de réduire le temps de développement. »

Un modèle de système vasculaire humain créé à l’aide du processus Print to Perfusion de 3D Systems. Image via United Therapeutics.

Les efforts de bioimpression 3D de 3D Systems

Depuis mi-2020, le recentrage stratégique de 3D Systems l’a amené à prioriser ses activités industrielles et médicales, et à investir massivement dans la R&D en bioimpression 3D. En collaboration avec le spécialiste de la biotechnologie United Therapeutics, la société a réalisé des avancées significatives dans le développement de Print to Perfusion, un procédé conçu pour permettre l’impression 3D d’échafaudages qui peuvent être « perfusés » avec des cellules vivantes pour créer des tissus.

Après avoir annoncé une percée Print to Perfusion en janvier 2021, dans laquelle il a réussi à créer des échafaudages d’organes solides de taille normale, 3D Systems a poursuivi ses efforts en adaptant son imprimante 3D Figure 4 à la bio-impression 3D. La technologie a déjà été appliquée aux appareils auditifs personnalisés d’impression 3D, et la plate-forme matérielle étendue de la Figure 4 continue de la voir trouver de nouvelles applications d’impression 3D.

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Plus tard, en mai 2021, 3D Systems a acquis Allevi avant de reprendre Volumetric Biotechnologies, dans le cadre d’accords qui pourraient coûter au nord de 400 millions de dollars. S’appuyant sur l’expérience accumulée grâce à ces déménagements, la société a depuis réalisé des progrès substantiels en R&D aux côtés de United Therapeutics, au point qu’ils ont annoncé en juin des plans pour des essais d’échafaudages pulmonaires humains imprimés en 3D d’ici seulement cinq ans.

« Je suis heureux et inspiré par les progrès que nous continuons à faire », a ajouté Graves. « La complexité et la précision que nous avons maintenant démontrées en utilisant des matériaux biocompatibles et notre plate-forme de bio-impression de production la plus avancée sont vraiment révolutionnaires, ouvrant une multitude de nouvelles applications allant du laboratoire aux organes de remplacement dans le corps humain. »

Plateforme « h-VIOS » de Systemic Bio.  Photo via les systèmes 3D.
Plateforme « h-VIOS » de Systemic Bio. Photo via les systèmes 3D.

Plateforme « h-VIOS » de Systemic Bio

La dernière expansion de la bioimpression de 3D Systems l’a vu former une nouvelle filiale en propriété exclusive qui se concentrera principalement sur le développement et la commercialisation de ses technologies développées et acquises. À l’aide de ceux-ci, Systemic Bio prévoit de développer des tissus vascularisés pour sa plateforme exclusive de systèmes d’organes intégrés vascularisés humains (h-VIOS).

Comprenant des plaques d’échafaudages 3D vascularisés ou acellulaires et les accessoires nécessaires aux tests de dépistage de drogues, la plateforme d’organes sur puce présenterait plusieurs avantages par rapport aux technologies conventionnelles. Contrairement aux modèles traditionnels qui reposent sur des matériaux synthétiques, Systemic Bio déploie des hydrogels qui lui permettent de produire des tissus haute résolution qui ressemblent davantage à leurs homologues humains.

Les échafaudages résultants peuvent également être ensemencés avec des cellules humaines malades et saines provenant de différents organes, déverrouillant la création de tissus pour des applications de dépistage de la sécurité et de l’efficacité des médicaments. Dans son usine de Houston, au Texas, il est dit que les puces personnalisées peuvent être produites à dix fois la vitesse et la résolution des plates-formes actuelles pour démarrer, ce qui est de bon augure pour la commercialisation et l’évolutivité de la technologie.

Systemic Bio travaillerait à établir des partenariats en plusieurs phases avec des sociétés pharmaceutiques qui pourraient bientôt conduire à des découvertes médicinales prometteuses. À la tête de sa nouvelle entreprise, 3D Systems a nommé l’ancien CSO d’Allevi Taci Pereira, qui dirige désormais ses efforts de commercialisation, la plate-forme h-VIOS étant actuellement en phase d’être proposée aux partenaires initiaux sélectionnés.

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« En tant que leader de notre activité Allevi, Taci a apporté un mélange unique de sens des affaires et d’expertise en bio-impression qui a permis notre croissance continue », a déclaré Menno Ellis, vice-président exécutif des solutions de santé chez 3D Systems. « Je suis convaincu que les solutions proposées par son équipe peuvent avoir un impact transformateur dans le domaine de la découverte de médicaments pharmaceutiques et contribuer de manière significative à la croissance passionnante que nous avons envisagée pour notre activité de soins de santé. »

Taci Pereira, PDG de Systemic Bio.  Photo via les systèmes 3D.
Taci Pereira, PDG de Systemic Bio. Photo via les systèmes 3D.

Des organes bio-imprimés se rapprochant de la réalité ?

Alors que les organes bio-imprimés en 3D sont encore à de nombreuses années d’être prêts pour l’implantation, la technologie sous-jacente continue de progresser vers le développement de tissus avec des applications de découverte de médicaments. Prellis Biologics a réussi à développer un ganglion lymphatique bio-imprimé en 3D capable de recréer des réponses immunitaires humaines, ce qui en fait potentiellement un outil de recherche idéal pour le traitement des maladies.

Plus tôt cette année, Trestle Biotherapeutics a également autorisé un processus qui combine des technologies de cellules souches et de biofabrication pour permettre la bioimpression 3D de tissus rénaux fonctionnels. En utilisant ce procédé, l’entreprise vise à créer des échafaudages rénaux qui pourraient aider les gens à sortir de la dialyse, et un jour, elle pense qu’il pourrait même être possible de le déployer dans la production d’organes entiers.

Biolife4D, d’autre part, a déposé une demande d’introduction en bourse pour lever les capitaux nécessaires à la commercialisation du mini cœur bio-imprimé en 3D qu’elle développe depuis plus de quatre ans. Grâce à cette décision, la société vise à rapporter environ 17,5 millions de dollars, un financement qu’elle prévoit de déployer dans l’expansion de ses opérations, bien qu’elle admette avoir demandé aux investisseurs de soutenir quelque chose qui « n’a jamais été fait avec succès » auparavant.

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L’image présentée montre la plate-forme « h-VIOS » de Systemic Bio. Photo via les systèmes 3D.