La science de la greffe de peau a parcouru un long chemin depuis l’époque où l’on grattait une partie du corps d’un patient et la giflait ailleurs pour couvrir une brûlure ou une blessure désagréable. De nos jours, les greffes sont couramment bio-imprimées comme des jets d’encre vivants utilisant les cellules cultivées du patient pour amorcer le processus de croissance, jusqu’à la vascularisation. Le principal défaut de ces greffons imprimés est qu’ils ne peuvent être réalisés qu’en feuilles plates à bords ouverts. Cette méthode « ne tient pas compte[s] la géométrie entièrement fermée de la peau humaine », affirme une équipe de chercheurs de l’Université de Columbia. Au lieu de cela, ils ont conçu un nouveau moyen de produire de la peau dans pratiquement toutes les formes 3D complexes dont ils ont besoin – des oreilles et des coudes aux mains entières imprimées comme une paire des mitaines de Buffalo Bill.
Alberto Pappalardo et Hasan Erbil Abaci / Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons
L’équipe a publié ses découvertes, « Engineering edgeless human skin with Enhanced biomechanical properties », dans le numéro de janvier de Avancées scientifiques. Ils ont expliqué comment ils ont conçu « la peau comme un tissu 3D entièrement fermé qui peut être façonné après une partie du corps et transplanté de manière transparente comme un vêtement biologique ».
« Les constructions cutanées tridimensionnelles pouvant être transplantées en tant que » vêtements biologiques « présenteraient de nombreux avantages », a déclaré le Dr Hasan Erbil Abaci, chercheur principal et professeur adjoint de dermatologie à l’Université de Columbia, dans un récent communiqué de presse. « Ils réduiraient considérablement le besoin de suturer, réduiraient la durée des chirurgies et amélioreraient les résultats esthétiques. »
De plus, ces greffons uniformes ont montré des performances supérieures, tant sur le plan mécanique que fonctionnel, que leurs alternatives en patchwork. L’équipe de Columbia a surnommé les greffes « constructions cutanées portables sans bords » (WESC). Ok, mais pouvez-vous les manger?
Le processus de fabrication de ces prothèses cutanées n’est pas si éloigné des techniques existantes qui aboutissent à des plaques de peau plates. Le site de greffe est d’abord scanné avec un laser 3D pour créer un fac-similé numérique de la structure. Ces données sont traitées par un programme de CAO pour générer une image filaire creuse de l’appendice, puis imprimées. Cela sert d’échafaudage sur lequel les cellules cultivées du patient se développeront. Il est recouvert de fibroblastes cutanés et de collagène, puis recouvert d’une couche externe de kératinocytes (qui composent l’épiderme) et d’un milieu de croissance pour nourrir les cellules à mesure qu’elles mûrissent. Comme pour la fabrication de draps plats, l’ensemble du processus nécessite environ trois semaines pour que les cellules se mettent complètement en place et soient prêtes pour la greffe.
Les premiers tests en laboratoire avec des modèles de souris étaient encourageants. « C’était comme mettre un short sur les souris », a déclaré Abaci. « L’ensemble de l’opération a duré environ 10 minutes. » Ne soyez pas trop excité, la peau de la souris n’est pas la peau des gens. Il guérit assez différemment pour que des études animales supplémentaires soient nécessaires avant de commencer à l’essayer sur les humains. De tels tests sont probablement encore dans des années.
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