La société israélienne de médecine régénérative Matricelf a franchi une nouvelle étape dans le développement de ses implants neuronaux imprimés en 3D pour les patients paralysés souffrant de lésions de la moelle épinière.

L’entreprise a produit avec succès ses propres cellules souches pluripotentes induites (iPSC) à partir de cellules sanguines périphériques humaines, qui seront combinées à un hydrogel unique pour former des implants imprimés en 3D qui pourraient potentiellement guérir la paralysie.

« Notre capacité à produire indépendamment des iPSC humains est une grande réussite de l’équipe de R&D, tant en termes d’impacts scientifiques que commerciaux », a déclaré Asaf Toker, PDG de Matricelf. « La capacité de produire des CSPi sans avoir recours à des sous-traitances externes positionne l’entreprise comme un acteur central de l’industrie de la thérapie cellulaire et de la médecine régénérative et réduira les coûts de fabrication futurs.

« Nous pensons que la capacité de fabrication indépendante des iPSC est une opportunité économique remarquable sur un marché de plusieurs milliards de dollars par an pour les lésions de la moelle épinière, et à l’avenir pour une variété d’autres conditions médicales. »

Les étapes du processus de bio-impression 3D de la moelle épinière de Matricelf. Image via Matricelf.

La technologie de bio-impression 3D de Matricelf

Fondée en 2019, Matricelf exploite une technologie de bioimpression 3D en instance de brevet qui est en cours de développement à l’Université de Tel Aviv (TAU) depuis une décennie dans le laboratoire du professeur Tal Dvir, l’un des fondateurs de Matricelf et directeur scientifique de l’entreprise. .

En janvier, Matricelf a révélé qu’il avait signé un accord de licence mondial exclusif avec la société de transfert de technologie Ramot de TAU pour utiliser la technologie, qui a été exploitée pour produire ce qui aurait été le premier cœur imprimé en 3D au monde en 2019.

La technologie de bio-impression fonctionne en imprimant simultanément en 3D des cellules et une matrice extracellulaire (ECM) dérivées de patients pour produire des tissus et des organes humains vivants. Les nanoparticules liquides stabilisent les structures imprimées et offrent une résolution et une précision élevées avant d’être extraites une fois l’impression terminée.

En février, Matricelf a annoncé qu’il avait testé avec succès un implant de tissu médullaire imprimé en 3D « le premier du genre » sur des souris paralysées qui leur ont permis de marcher à nouveau. La société se prépare actuellement à entrer dans des essais sur l’homme avec ses implants de moelle épinière imprimés en 3D en 2024, qui, selon elle, pourraient fournir un remède potentiel contre la paralysie en quelques années seulement.

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Le cœur bio-imprimé en 3D de l'Université de Tel Aviv.  Photo AFP/Jack Guez.
Le cœur bio-imprimé en 3D de l’Université de Tel Aviv. Photo AFP/Jack Guez.

Fabriquer des CSPi humains en interne

La dernière étape importante de Matricelf permet à l’entreprise de produire pour la première fois des IPSC en interne à partir de cellules sanguines périphériques humaines. Les IPSC sont capables de se différencier en différents types de cellules, y compris les cellules neurales, et sont largement utilisés à des fins thérapeutiques telles que la médecine régénérative, la modélisation de maladies et la découverte de médicaments.

En combinant leurs iPSC auto-développés avec un hydrogel thermosensible unique, Matricelf produira des implants neuronaux imprimés en 3D qui pourraient permettre aux patients souffrant de lésions de la moelle épinière de marcher à nouveau.

Les implants imprimés en 3D sont conçus pour permettre la régénération des tissus endommagés à l’intérieur et autour de la moelle épinière à l’aide d’un composant cellulaire et ECM provenant de patients individuels.

Pouvoir fabriquer soi-même des iPSC est une réalisation importante pour le programme de R&D préclinique de l’entreprise. Selon l’entreprise, la production indépendante d’iPSC parallèlement au développement de son hydrogel est une étape cruciale vers la réalisation d’une capacité de fabrication indépendante de bout en bout pour ses implants de tissu neural.

« Le processus de reprogrammation des cellules matures dans les iPSC, qui présentent le potentiel de se différencier en n’importe quel type de cellule, est une technologie révolutionnaire et prometteuse dans le monde de la thérapie cellulaire et de la médecine régénérative », a déclaré Tamar Harel Adar, vice-présidente R&D de Matricelf. « Les capacités de fabrication indépendantes des iPSC sont le résultat d’un travail intensif de l’équipe de R&D basé sur l’acquisition et le développement d’un savoir-faire et d’outils scientifiques applicables.

« La capacité de fabriquer des CSPi à partir des propres cellules matures du patient est importante car elle permet à l’entreprise de produire de nouveaux tissus pour remplacer divers tissus humains endommagés dans une variété de conditions médicales. »

Génération et caractérisation des implants médullaires.  Image via Matricelf.
Génération et caractérisation des implants médullaires. Image via Matricelf.

La bio-impression 3D recèle un grand potentiel pour améliorer les taux de réussite des chirurgies et des traitements de la colonne vertébrale, et Matricelf n’est pas le seul à faire des progrès dans ce domaine.

En termes de recherche, ces dernières années ont vu le développement d’échafaudages imprimés en 3D contenant des cellules vivantes qui pourraient aider à restaurer certaines fonctions des patients atteints de lésions de la moelle épinière. Développé par l’Université du Minnesota, l’échafaudage bio-imprimé est composé de silicone et de cellules souches et pourrait former un «pont» entre les cellules nerveuses vivantes situées autour d’une blessure. Pendant ce temps, des scientifiques de l’Université de Californie à San Diego ont réussi à imprimer en 3D un implant de moelle épinière de deux millimètres pour réparer les lésions de la moelle épinière chez les rats.

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En ce qui concerne les applications chirurgicales, le fabricant d’implants orthopédiques 4WEB Medical a lancé son système autonome de treillis de rotation antérieur imprimé en 3D conçu pour aider les chirurgiens lors des procédures de la colonne vertébrale, tandis que le développeur d’appareils orthopédiques imprimés en 3D Orthofix Medical a dévoilé son système d’espacement FORZA Ti PLIF pour une utilisation dans les lombaires postérieurs. chirurgies de fusion intersomatique.

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L’image en vedette montre les étapes du processus de bio-impression 3D de la moelle épinière de Matricelf. Image via Matricelf.