Une cornée imprimée en 3D au LV Prasad Eye Institute (LVPEI) en Inde, à l’Institut indien de technologie (IIT) d’Hyderabad et au Centre de biologie cellulaire et moléculaire a été testée avec succès sur des animaux pour la première fois.

Fabriqué à partir d’une bio-encre dérivée de tissus de donneurs humains, le matériau artificiel et la cornée sans résidus animaux ont été transplantés dans l’œil d’un lapin. En raison de sa base « complètement naturelle », les développeurs de l’implant disent qu’il pourrait bientôt être « utilisé chez l’homme », pour traiter les cicatrices cornéennes ainsi que d’autres affections oculaires graves pouvant entraîner la cécité.

« Il s’agit de la première cornée humaine imprimée en 3D qui est optiquement et physiquement adaptée à la transplantation », ont déclaré le Dr Sayan Basu et le Dr Vivken Singh, chercheurs principaux au LVPEI. « La bio-encre utilisée pour fabriquer cette cornée imprimée en 3D peut sauver la vue du personnel de l’armée sur le site de la blessure pour sceller la perforation cornéenne et prévenir l’infection lors de blessures liées à la guerre ou dans une région éloignée sans établissement de soins oculaires tertiaires. »

La greffe de cornée imprimée en 3D des scientifiques. Photo via le Times of India.

Pourquoi s’embêter à bioprinter les cornées ?

Alors que la cornée, la partie transparente de l’œil qui recouvre l’iris et la pupille, est généralement résiliente et capable de guérir des abrasions mineures, tout, de la non-utilisation correcte des lentilles de contact aux blessures par contact, peut provoquer des cicatrices. Même ceux qui mènent une vie saine et qui prennent grand soin de leurs yeux peuvent être victimes de problèmes tels que les dystrophies cornéennes, qui provoquent une vision trouble et sont souvent héréditaires.

Selon le National Eye Institute des États-Unis, les principaux remèdes utilisés pour traiter les affections cornéennes restent la thérapie au laser ou la greffe de tissus organiques ou artificiels. Cependant, bien que les prothèses ne restaurent pas la vue des patients, les greffes à base de cellules ont tendance à provenir d’animaux d’une manière qui peut en faire un risque de rejet et minimiser leur application au sein des communautés religieuses.

« Bien que les substituts cornéens fassent l’objet de recherches actives dans le monde entier, ils sont soit d’origine animale, soit synthétiques », expliquent les chercheurs. « Les produits à base de porc ou d’animaux ne conviennent pas à l’Inde et à la plupart des pays en développement en raison de problèmes liés à la responsabilité sociale et religieuse. »

Lire aussi  Triastek et Eli Lilly s'associent pour imprimer en 3D des médicaments gastro-intestinaux
Un gros plan d'un œil humain.  Photo via Vanessa Bumbeers, Unsplash.
La technologie des chercheurs est en cours de préparation pour des essais cliniques via des études translationnelles. Photo via Vanessa Bumbeers, Unsplash.

La percée des tests sur les animaux en Inde

Pour contourner certains des problèmes culturels et religieux entourant l’utilisation de certaines cellules animales dans les implants oculaires, les chercheurs ont plutôt basé leurs recherches sur les tissus de donneurs humains. Plus précisément, à l’aide d’une matrice de tissu cornéen décellularisé et de cellules souches extraites de l’œil humain, l’équipe a développé un hydrogel biométrique.

Complètement exempt de composants synthétiques, le matériau est conçu pour fournir le microenvironnement idéal pour la régénération stromale. En fait, le Dr Falguni Pati, professeur agrégé à l’IIT-Hyderabad, affirme que la bio-encre est même capable de le faire tout en maintenant la courbure et l’épaisseur de la cornée bio-imprimée », facilitant ainsi son implantation.

À l’aide de leur matériau unique, les scientifiques ont créé ce que l’on dit être le premier implant de ce type en Inde, avant de le transplanter dans l’œil d’un sujet d’expérimentation animale. L’opération s’étant bien déroulée, le Dr Sayan Basu et le Dr Vivken Singh du LVPEI affirment que la bio-empreinte pourrait bientôt s’avérer utile pour traiter les cicatrices oculaires ou des affections telles que le kératocône, où la cornée se gonfle, causant des problèmes de vision considérables.

Comme pour le reste de la R&D de l’implant, les études translationnelles destinées à le préparer aux essais cliniques sont financées par des philanthropes. À l’avenir, avec le soutien de la Fondation Sree Padmavathi Venkateswara, un groupe créé pour soutenir la recherche médicale indienne prometteuse, on espère que la technologie contribuera à rendre les greffes de cornée abordables et éthiques plus facilement disponibles dans le pays.

Un lenticule stromal cornéen bio-imprimé en 3D.  Photo via Pandorum Technologies Pvt.
Un lenticule stromal cornéen imprimé en 3D par la société indienne Pandorum Technologies. Photo via Pandorum Technologies.

Chercher à redonner la vue avec l’impression 3D

La greffe qui a eu lieu à Hyderabad représente une avancée significative pour une approche de l’impression 3D de cornées qui fait maintenant l’objet d’intenses recherches depuis un certain temps. Après avoir été en R&D pendant au moins sept ans, les cornées imprimées en 3D de Precise Bio ont obtenu le soutien de Carl Zeiss Meditec le mois dernier, ce qui pourrait aider à accélérer le processus de mise sur le marché.

En remontant plus loin, le tissu cornéen bio-imprimé 3D de Pandorum Technologies basé à Bangalore en 2019, qui a été conçu pour permettre la cicatrisation sans cicatrice des plaies oculaires. À l’époque, l’implant en forme de disque de l’entreprise était considéré comme un moyen potentiel de traiter les personnes souffrant d’une perte de vision due à des troubles de la cornée, sans avoir à dépendre de donneurs humains.

Lire aussi  Aspect Biosystems et FRDJ vont développer un traitement bio-imprimé en 3D pour le diabète

Dans des applications plus pratiques, les chirurgiens du centre médical israélien Shaare Zedek (SZMC) ont réalisé avec succès la greffe de cornée artificielle la plus fine au monde plus tôt cette année. Développé par EyeYon, l’implant de 50 microns d’épaisseur a été utilisé pour restaurer la vue d’un patient local d’une manière qui a considérablement réduit le temps d’attente pour la procédure.

Pour rester au courant des dernières actualités de l’impression 3D, n’oubliez pas de vous abonner à la Bulletin de l’industrie de l’impression 3D ou suivez-nous sur Twitter ou aimer notre page sur Facebook.

Pour une plongée plus approfondie dans la fabrication additive, vous pouvez désormais vous abonner à notre Youtube canal, avec des discussions, des débriefings et des photos de l’impression 3D en action.

Vous êtes à la recherche d’un emploi dans l’industrie de la fabrication additive ? Visite Travaux d’impression 3D pour une sélection de rôles dans l’industrie.

L’image en vedette montre un gros plan de l’œil humain. Photo via Vanessa Bumbeers, Unsplash.