Pour la première fois, une oreille constituée des propres cellules du patient et imprimée en 3D a été greffée avec succès. L'opération a été menée dans le cadre d'un premier essai clinique conduit pour la reconstruction de l'oreille afin de contrer les déformations dues à la microtie, une maladie congénitale, rare, où les options de reconstruction sont limitées.

Aux États-Unis, une femme de 20 ans souffrant d'une malformation à l'oreille a reçu une greffe conçue à partir des cellules humaines et d'une imprimante 3D. Cette première mondiale permet de venir en aide aux personnes atteintes de microtie, une anomalieanomalie congénitale de l'oreille externe. À l'avenir, cette technologie pourrait s'étendre à d'autres domaines thérapeutiques.

Le 2 juin dernier, l'équipe d'Arturo Bonilla, fondateur et directeur du Microtia-Congenital Ear Deformity Institute aux États-Unis, a réalisé une greffe d'implantimplant d'une oreille humaine créée à partir d'une imprimante 3D. Baptisé AuriNovo, cet implant a été développé par 3DBio Therapeutics, une société de biotechnologiebiotechnologie spécialisée dans la médecine régénérativemédecine régénérative.

Cet implant a été conçu pour proposer une alternative aux personnes souffrant de microtie, « une malformation congénitale rare où une ou les deux oreilles externes sont absentes ou sous-développées », précise l'entreprise dans un communiqué. En Europe, cette anomalie toucherait 15 naissances sur 100.000 environ.

Pour créer la prothèse reçue par la malade de 20 ans, les spécialistes ont prélevé des cellules cartilagineuses de la patiente avant de les cultiver en laboratoire et de les mélanger à de l'hydrogelhydrogel de collagène. Puis, ils ont imprimé en 3D le résultat dans la forme de l'oreille « saine ».  

 Un premier essai clinique est mené pour la reconstruction de l'oreille à l'aide d'un implant expérimental de tissu vivant bio-imprimé en 3D. © 3D Bio Therapeutic
 Un premier essai clinique est mené pour la reconstruction de l'oreille à l'aide d'un implant expérimental de tissu vivant bio-imprimé en 3D. © 3D Bio Therapeutic

L'implant est constitué des cellules cartilagineuses de la patiente 

Cette opération pourrait devenir une alternative moins invasive à l'intervention chirurgicale habituellement proposée aux personnes atteintes de microtie. « J'espère qu'AuriNovo deviendra un jour la norme de soins remplaçant les méthodes chirurgicales actuelles de reconstruction de l'oreille nécessitant le prélèvement de cartilagecartilage costal ou l'utilisation d'implants en polyéthylènepolyéthylène poreux (EPI) », explique Arturo Bonilla. 

Avec cette avancée technologique, l'oreille devrait suivre la croissance et l'évolution de la personne greffée, comme le souligne le fondateur du Microtia-Congenital Ear Deformity Institute. « Nous nous attendons également à ce que cela se traduise par une oreille plus flexible que la reconstruction avec un implant EPI ».

 L'implant est encore en phase de test, il devrait générer au fil du temps des tissus cartilagineux. © 3D Bio Therapeutic
 L'implant est encore en phase de test, il devrait générer au fil du temps des tissus cartilagineux. © 3D Bio Therapeutic

Cette opération a été réalisée dans le cadre d'un essai cliniqueessai clinique qui a lieu pendant cinq ans dans deux États américains, la Californie et le Texas. Au total, onze personnes, âgées de 6 à 25 ans, atteintes de microtie, vont recevoir un implant. 

Cet essai clinique pourrait également permettre d'étendre cette nouvelle technologie à d'autres domaines thérapeutiques. « Nos indications initiales se concentrent sur le cartilage dans les domaines de la reconstruction et de l'orthopédieorthopédie, y compris le traitement des malformations nasales complexes et de la dégénérescence de la colonne vertébrale », explique Daniel Cohen, fondateur et P.-D.G. de 3DBio Thrapeutics.


Une oreille humaine biocompatible créée par impression 3D

Grâce à un moule réalisé par impression 3Dimpression 3D et un gelgel composé de collagène et de cellules vivantes, des scientifiques sont parvenus à créer une oreille humaine artificielle, fonctionnelle et biocompatible qui pourrait servir pour les personnes souffrant de difformités. En quelques mois, les cellules remplacent le collagène par du vrai cartilage.

Article de Janlou Chaput, publié le 25 février 2013

La chirurgiechirurgie réparatrice pourrait rentrer dans une nouvelle ère : celle de l'impression 3D. D'ordinaire, les spécialistes recourent à des produits proches en texturetexture de l'organe lésé, ou récupèrent des tissus dans d'autres endroits du corps. C'est typiquement ce qui est fait pour les oreilles.

Les patients ayant perdu leur oreille externe, par les suites d'un accidentaccident, d'un cancercancer ou d'une malformation congénitale appelée microtie, reçoivent soit une prothèse faite d'un matériaumatériau ressemblant au toucher à de la moussemousse de polystyrènepolystyrène, soit se voient prélever une partie du cartilage de leurs côtes que le chirurgien utilise pour façonner le pavillon. Souvent cette dernière stratégie, en plus d'être douloureuse, se révèle être sans réel succès.

Mais ces temps pourraient d'ici quelques années être révolus grâce à des chercheurs de l'université Cornell (New York). Dans la revue libre accès Plos One, ils expliquent comment ils sont parvenus à fabriquer une oreille artificielle biocompatible avec des outils modernes.

 L'oreille artificielle pourrait notamment être implantée chez les enfants atteints de microtie, une maladie congénitale qui se caractérise par une oreille externe incomplète. Touchant environ une à quatre naissances sur 10.000, ces patients développent des troubles de l'audition car, bien que l'oreille interne soit intacte, les sons y parviennent mal. © Lyndsay France, <em>Cornell University Photography</em>
 L'oreille artificielle pourrait notamment être implantée chez les enfants atteints de microtie, une maladie congénitale qui se caractérise par une oreille externe incomplète. Touchant environ une à quatre naissances sur 10.000, ces patients développent des troubles de l'audition car, bien que l'oreille interne soit intacte, les sons y parviennent mal. © Lyndsay France, Cornell University Photography

Une imprimante 3D, du gel, et vous obtenez une oreille

La première étape consiste à constituer une image en trois dimensions de l'oreille à façonner. Grâce à une imprimante 3D, la photo devient un moule creux avec la forme du pavillon et du lobe. On y injecte un gel, composé de collagène mélangé à des cellules d'oreille de vachevache. Après solidificationsolidification, on place la prothèse dans du milieu de culture nourricier afin d'alimenter les cellules pour qu'elles puissent former du cartilage. Après quelques jours, l'oreille est prête à être mise en place.

L'impression 3D est de plus en plus utilisée en biologie, dans la fabrication d'organes. Pour le moment encore balbutiante, les progrès des années à venir devraient permettre de faire avancer la médecine régénérative. © Lyndsay France, <em>Cornell University Photography</em>
L'impression 3D est de plus en plus utilisée en biologie, dans la fabrication d'organes. Pour le moment encore balbutiante, les progrès des années à venir devraient permettre de faire avancer la médecine régénérative. © Lyndsay France, Cornell University Photography

Pour vérifier la biocompatibilité et la viabilité de leur structure, les auteurs ont implanté les oreilles artificielles sur le dosdos de rats. La greffe a bien pris et après trois mois, la prothèse était devenue cartilagineuse, comme l'organe au naturel. La preuve que le dispositif peut perdurer chez un organisme vivant.

Des oreilles artificielles disponibles dans quelques années

De la conception jusqu'à la pose, un tel processus ne demande que quelques jours pour être mis en œuvre. Les auteurs estiment à une demi-journée le temps nécessaire pour obtenir la photo de l'oreille. L'impression 3D demande approximativement 24 heures. L'injection du gel nécessite 30 minutes et sa solidification seulement 15 minutes. Ajoutons à cela les quelques jours de mise en culture et le tour est joué.

Les scientifiques espèrent maintenant pouvoir travailler avec des cellules d'oreille humaine, et surtout les cellules d'un patient, pour pouvoir limiter les risques de rejet de greffe inhérents à toute implantation avec des tissus vivants.

Pour les patients atteints de microtie, les chercheurs soulignent que le meilleur âge pour pratiquer la chirurgie réparatrice tourne autour de 5 ou 6 ans. À cet âge, l'oreille a normalement 80 % de sa taille adulte. Les premiers essais sur l'Homme sont espérés dans trois ans. Si les demandes de tests sont bien entendues...