Le laboratoire Inserm PHY-OS de l’Université de Nantes fera une démonstration d’une bio-imprimante 3D pour imprimer des cellules vivantes dans un hydrogel. Ces modèles de tissus humains permettent des avancées dans la recherche contre le cancer. Le laboratoire est capable de convertir des images scanner d’organes ou de tissus osseux en objets imprimés 3D pour la formation et la planification chirurgicale. Ces modèles 3D seront imprimés sur une Ultimaker 3.v.
Qui êtes-vous ?
Pierre Layrolle, Directeur de recherche à l’Inserm, je dirige une équipe sur la bio-impression 3D de tissus et de cancers osseux à la faculté de médecine de Nantes.
Quel a été votre parcours, étiez-vous destiné à la recherche ?
J’ai obtenu un doctorat en biomatériaux de l’Université de Toulouse en 1994. Puis, j’ai travaillé 2 ans au Japon et 5 ans dans une entreprise en Hollande avant de rejoindre l’Inserm à Nantes en 2003.
Bio-impression 3D de cellules vivantes, implants biomédicaux… ce sont des mots qui intriguent, mais de quoi s’agit-il exactement ?
Le bio-impression 3D consiste à fabriquer couche par couche des tissus ou des organes à partir de cellules vivantes mélangées à des gels. À partir d’images médicales, il est possible d’imprimer un tissu ou un organe avec sa forme complexe, sa vascularisation et de reproduire les fonctions biologiques en culture. À terme, ces implants biomédicaux pourront remplacer les parties malades du corps humain.
L’Université de Nantes fait partie de nos exposants historiques à Nantes Maker Campus. Qu’est ce que la communauté des Makers peut apporter à des projets de recherches comme le vôtre ?
Lors de différentes manifestations de vulgarisation sur le bioprinting (Les Utopiales, Pint of Science, La nuit blanche des chercheurs), nous avons constaté un grand intérêt et beaucoup de curiosité du public pour ces recherches. Nous souhaitons continuer à partager notre savoir auprès du public, d’où notre présence cette année à Nantes Maker Campus.
Depuis 1 an, nous avons également installé une plate forme 3D biofab à la Faculté de Médecine avec plusieurs bio-imprimantes 3D. Nous voulons former les étudiants et toutes les personnes intéressées par cette technologie d’impression du vivant. Nous souhaitons également proposer à des industriels des modèles de tissus humains pour tester de nouveaux médicaments et ainsi limiter les expérimentations sur animaux. Mais pour atteindre ces objectifs, nous avons besoin d’argent, car la recherche biomédicale coûte cher. Je rappelle que les dons aux organismes de recherche, même modestes, sont déductibles des impôts.
Combien êtes-vous au sein de votre équipe, et quels sont les profils ?
Notre équipe de bioprinting est composée de 6 personnes. Notamment, Luciano Vidal, chirurgien plastique, qui maîtrise toutes les étapes technologiques du scanner, au bioprinting et à la reconstruction chirurgicale. Il y a également des étudiants en Master et en thèse de doctorat, et des ingénieurs en biologie. Nous collaborons également avec un concepteur en électromécanique et en design industriel pour fabriquer un prototype de bio-imprimante 3D qui répond à nos attentes de biologistes.
Comment intégrez-vous vos travaux de recherches dans la pédagogie que vous mettez en place avec vos étudiants ? Quelle est leur place dans le projet ?
Je forme les étudiants à la recherche biomédicale en les encadrant dans leurs expériences jusqu’à la publication scientifique ou la présentation de leurs travaux dans des conférences. J’essaye de leur donner tous les moyens pour travailler dans un environnement de pointe en répondant à des appels d’offres sur projet européen.
À quel stade êtes-vous arrivé dans l’avancée du projet, quel est le calendrier des mois à venir ?
En reconstruction osseuse, nous sommes capables de fabriquer des guides chirurgicaux à partir d’images scanner pour enlever la partie de l’os malade et la remplacer par un biomatériau imprimé 3D qui va le régénérer. En effet, la reconstruction de grands défauts osseux reste un défi pour les chirurgiens qui ne peuvent malheureusement pas toujours éviter l’amputation du membre. Il faudra encore 2 ans avant que notre méthode de reconstruction osseuse personnalisée puisse être transférée en clinique.
Nous travaillons également sur des modèles de tumeurs osseuses bio-imprimés afin de tester la réponse aux agents de chimiothérapie. En effet, un tiers des tumeurs sont chemo-résistantes et la réponse est souvent connue plusieurs mois après le début du traitement standard. L’idée est de faire un chimiogramme à partir d’une biopsie de la tumeur au moment du diagnostic pour personnaliser le traitement de chimiothérapie à chaque patient. Ce projet fera l’objet d’une thèse de doctorat (3 ans de recherche) qui démarrera en septembre.
