L’impression 3D multiplie les prouesses et dépasse tous les espoirs de la médecine moderne. Les progrès incroyables de cette technologie permettent aujourd’hui de remplacer des membres entiers et bientôt des organes. Peut-on imaginer un futur dans lequel on change un rein ou une jambe comme on change un pneu ?
La médecine est capable de réparer un corps des pieds à la tête. Littéralement. L’impression 3D permet de créer des prothèses financièrement plus accessibles, mais surtout parfaitement adaptées à chaque patient. Etat des lieux de la caisse à outils du chirurgien moderne :
L’année dernière, une équipe américaine a remplacé avec succès la quasi-totalité du crâne d’un patient par une structure en PEKK, un polymère bien plus léger que les pièces métalliques utilisées habituellement. Il faudrait simplement deux semaines après réception du scanner d’un patient pour reproduire un crâne complet, ce qui permettrait d’opérer plus de 500 personnes par an rien qu’aux Etats-Unis.
Il est également possible de reconstruire des segments du visage dont les os ont été brisés. Une octogénaire néerlandaise est devenu l’exemple de cette réussite en se faisant implanter, il y a quatre ans déjà, une machoire artificielle sur mesure. Au delà du bénéfice esthétique, cela lui a permis de retrouver ses fonctions vitales, ses capacités gustatives ainsi que l’usage de la parole.
Mais les technologies 3D permettent aussi la création d’éléments de soutien, tels les plâtres et les attelles, dont la structure est adaptée à chaque morphologie afin de faciliter la guérison. En mai dernier, l’impression d’attelles miniatures a sauvé la vie de trois bébés nés avec une malformation de la trachée. Elles ont été implantées directement dans leurs gorges et sont spécialement conçues pour changer de forme pendant leur croissance puis se résorber d’elles-mêmes d’ici trois ans.
Il y a seulement quelques jours, un homme de 54 ans souffrant d’une tumeur grave au niveau du sternum s’est fait retirer une partie de la cage thoracique. Une opération délicate qui nécessite plusieurs heures de chirurgie et dont les risques sont importants. Les os retirés sont habituellement remplacés par une plaque de titane classique qui peut entraîner des complications. Pour la première fois, des chercheurs du Salamanca University Hospital ont réussi à modéliser en 3D le thorax du patient pour créer un implant métallique imitant parfaitement le sternum et les côtes manquants.
Les mains, les jambes et les pieds ne sont pas en reste. Maxence, 6 ans, est devenu le premier patient français à recevoir une prothèse de main imprimée en 3D. C’est une opération similaire qui a permis à un australien de 71 ans de marcher à nouveau. Une équipe de chercheur est parvenu à imprimer une réplique parfaite de l’os de son talon, amputé suite à un cancer.
Rotules, disques vertébraux, os, la liste des éléments imprimables s’allonge chaque année. Si ces prothèses sont devenues classiques, c’est la facilité et le prix auxquels elles peuvent être reproduites qui font de l’impression 3D une véritable révolution dans le monde de la médecine.
Maintenant que les implants inertes sont devenus monnaie courante, les chercheurs se sont lancés un nouveau challenge : l’impression du vivant.
La bio-impression : quand le mécanicien joue avec le vivant
La bio-impression poursuit une quête ultime : permettre au corps de réparer ses tissus à partir de ses propres cellules souches, afin de rendre le processus plus rapide et plus sûr en limitant le risque de rejet.
Les cartouches d’encres des imprimantes 3D sont remplies de cellules humaines ou de bio-matériaux comme le collagène ou la kératine pour créer de la peau, des ongles ou encore des cheveux. Ces cellules sont amenées à migrer, à communiquer et à évoluer. On entre alors dans le champ de l’impression 4D car elle intègre une nouvelle variable : le temps.
Le principe est le même que pour l’impression 3D classique, il s’agit d’un assemblage couche par couche de matériaux, mais cette fois-ci vivants. Mais ce processus n’est pas encore viable tant qu’il n’est pas possible de vasculariser les tissus. En effet, des cellules non-vascularisées meurent en moins de 24 heures et à titre d’exemple, il faut près de cinq semaines pour imprimer l’équivalent en peau d’une seule jambe.
La reproduction d’un organe complexe et vivant comme le cœur relève t-elle donc du domaine du rêve ? En avril dernier, la firme californienne Organovo a flirté avec l’impossible en fabriquant un morceau de foie, vascularisé et capable de reproduire les fonctions de base de notre organe naturel. La société, spécialisée dans l’impression de tissus humains, a signé en mai dernier un partenariat avec L’Oréal qui compte sur ces innovations pour tester ses nouveaux produits sur la peau, sans prendre le risque de faire appel à des cobayes humains.
Certains, dont Marc Thurner – spécialiste des questions bio-médicales et directeur de la société regenHu – vont jusqu’à rêver d’implants personnalisés en fonction des besoins du patient : « Si celui-ci souffre de diabète ou d’ostéoporose, on pourra les infuser de substances médicales pour soigner ces maladies ».
Les perspectives ouvertes par les dernières avancées nourrissent déjà les fantasmes : pourra t-on atteindre l’immortalité en remplaçant années après années nos organes défaillants ? Sera t-il possible de stocker dans un ordinateur un modèle 3D de chacun de nos organes pour les faire ré-imprimer sur demande ?
Sources photos : Chlorophylle, Jeff Pachoud, objetsconnectes.net, William Root, Yorick Jansens
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