3D Systems, l’une des principales sociétés américaines de fabrication additive, a annoncé des plans pour un programme de régénération des tissus (RPT). L’initiative stratégique vise à développer et à commercialiser des tissus humains bio-imprimés, en s’appuyant sur l’expertise de 3D Systems dans le domaine de la santé à partir de produits internes tels que Virtual Surgical Planning (VSP) et de récentes acquisitions, notamment l’achat de 400 millions de dollars de Volumetric Biotechnologies.

Depuis qu’il a été nommé PDG, le Dr Jeffrey Graves a clairement défini sa vision pour que 3D Systems soit leader dans le secteur médical vertical. Lors d’un appel aux résultats l’année dernière, Graves a désigné l’impression 3D médicale pour les « solutions pour les patients » comme un « marché de plus en plus excitant » où 3D Systems est « un leader incontesté ». Graves a continué avec optimisme lorsqu’il a dévoilé le nouveau programme de tissus, affirmant que le développement par 3D Systems de «tissus humains spécifiques au patient» «modifiera radicalement la façon dont les soins aux patients sont dispensés».

Un modèle de trachée imprimé en 3D réalisé en collaboration avec United Therapeutics dans le cadre d’un projet distinct. Photo via United Therapeutics.

Potentiel de production de tissu mammaire régénératif spécifique au patient

Le programme de tissus régénératifs s’appuie sur l’expérience et l’expertise acquises dans le développement d’organes solides pour aborder des applications non organiques. Le Dr Martine Rothblatt a détaillé une stratégie distincte axée sur les organes d’impression 3D lors de la conférence LIFE ITSELF de l’année dernière. Rothblatt, PDG du partenaire de 3D Systems, United Therapeutics, a annoncé un objectif ambitieux : des poumons imprimés en 3D autorisés pour des essais sur l’homme en moins de cinq ans.

Le premier produit RPT en cours de développement concerne le tissu mammaire régénératif spécifique au patient (RBT™). Katie Weimer, vice-présidente de la médecine régénérative chez 3D Systems, déclare que RBT « nous distingue » de nos concurrents. Weimer voit en outre le programme comme ouvrant « des opportunités énormes en fournissant une solution unique aux chirurgiens et aux patientes en reconstruction mammaire ».

Le ciblage du tissu mammaire répond à une demande croissante. Selon l’Organisation mondiale de la santé, le taux de survie au cancer du sein à cinq ans après le diagnostic est passé à plus de 90 % dans les pays à revenu élevé. Par conséquent, le besoin d’une reconstruction mammaire régénérative spécifique à la patiente à long terme augmente. En revanche, les options actuelles de reconstruction tissulaire après mastectomie s’avèrent souvent insatisfaisantes, avec des complications et des procédures supplémentaires fréquemment nécessaires après la chirurgie.

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3D Systems affirme qu’en utilisant la modélisation 3D et la technologie de bioimpression 3D parallèlement à son système de planification chirurgicale virtuelle (VSP), il sera en mesure de concevoir et de produire des échafaudages bio-intégratifs qui correspondent à l’anatomie et à la physiologie du patient. Les patients pourront recevoir des tissus mous régénératifs personnalisés, améliorant les résultats à long terme avec une expérience patient optimisée.

3D Systems explique avoir déjà mené de nombreuses recherches sur la production de tissus mous régénératifs spécifiques au patient, guidant ses efforts et fournissant la preuve que ces affirmations sont réalisables dans la pratique. La société déclare qu’au cours des 12 derniers mois, plusieurs études sur de grands animaux ont été menées, ce qui donne une preuve de concept concernant les échafaudages bio-intégratifs qui permettent la régénération de la graisse corporelle. Ces échafaudages sont construits à partir de matériaux biocompatibles et possèdent des propriétés matérielles réglables. La société a également démontré sa capacité à connecter des échafaudages directement au système vasculaire humain. En effet, cela permettra des reconstructions personnalisées de tissus humains de la taille d’un sein.

Les avantages de la technologie additive ne se limitent pas à ces applications, Weimer déclarant que « ce travail sera étendu à de futures applications telles que les tumorectomies, l’augmentation mammaire et les implants faciaux ».

Soins de santé avancés chez 3D Systems

L’accent mis sur les soins de santé régénératifs avancés est familier à 3D Systems. Leur acquisition en 2021 du développeur de bio-imprimantes 3D basé en Pennsylvanie, Allevi, a marqué une étape distincte dans la direction de la recherche en médecine régénérative. La technologie de bioimpression 3D et de bioencres produite par Allevi est présente dans plus de 380 laboratoires pharmaceutiques et médicaux dans le monde et offre de nombreuses applications en médecine régénérative. À l’époque, Graves a exprimé son enthousiasme face à «l’expertise, les capacités et les technologies» fournies par Allevi, cette acquisition constituant une partie importante de l’initiative de croissance en quatre étapes de l’entreprise.

3D Systems s’est appuyé sur ces progrès en septembre 2022 lorsqu’il a annoncé la création de Systemic Bio. Cette nouvelle filiale de bioimpression 3D utilise les technologies développées par Allevi et leur programme Print to Perfusion. Les échafaudages 3D vascularisés produits par Systemic Bio peuvent être ensemencés avec des cellules humaines saines et malades provenant de différents organes. Cela offre un nouveau processus de test d’innocuité et d’efficacité des médicaments, ces cellules ayant déjà prouvé leur capacité à simuler avec précision les réponses immunitaires humaines. Par conséquent, Systemic Bio vise à générer 100 millions de dollars de revenus par an d’ici 2027 en commercialisant ce développement en tant qu’outil de découverte de médicaments pharmaceutiques.

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L’impression 3D pour la médecine régénérative

Les applications additives à la médecine régénérative ne se limitent pas à la production de tissus humains bio-imprimés. En effet, une variété d’utilisations larges sont poursuivies par les fabricants d’additifs au sein de cette industrie.

CollPlant, spécialiste de la médecine régénérative basé en Israël, a récemment annoncé que ses implants mammaires exclusifs bio-imprimés en 3D avaient passé avec succès l’étape de développement des tests sur les animaux. Ces implants offrent une alternative végétale au collagène en cultivant du collagène humain recombinant (rhCollagen) sur des plants de tabac génétiquement modifiés. En utilisant ce processus, la société a déjà développé en interne des implants mammaires bio-imprimés en 3D et envisage des essais sur l’homme et un éventuel lancement sur le marché.

De plus, les chercheurs de cinq instituts de recherche Fraunhofer ont cherché à développer une méthode unique de production d’implants d’articulation des doigts spécifiques au patient. Ceci a été réalisé en combinant l’IA et l’impression 3D pour transformer des images radiographiques 2D en modèles de doigt 3D. Ce processus fait partie du projet « FingerKIt », censé faciliter la correction de tout problème de positionnement des doigts.

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L’image en vedette montre le centre de technologie de soins de santé de 3D Systems. Photo de l’industrie de l’impression 3D.