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Oreille artificielle cultivée en laboratoire

« Dans un nouveau développement dans l’ingénierie tissulaire, [les scientifiques] ont développé une oreille humaine à partir de tissus animaux », a rapporté The Independent.

Cette recherche a porté sur la croissance d’une partie externe de l’oreille «tissée par ingénierie tissulaire» en laboratoire. Les chercheurs n’ont pas essayé de faire pousser les parties d’une oreille humaine utilisée dans l’audition.

Les chercheurs ont conçu un échafaudage d’oreille en trois dimensions pour adultes, fabriqué à partir de fil recouvert de collagène.

Ils ont ensuite «semé» des cellules cartilagineuses sur cet échafaud et les ont cultivées en laboratoire avant de transplanter l’épi sur un rat pendant 12 semaines. L’oreille artificielle a conservé sa forme et sa souplesse lors de la transplantation, et le tissu ressemblait à du cartilage normal.

L’espoir est que la technique pourrait éventuellement être utilisée pour développer des oreilles de remplacement pour les personnes qui les ont perdues dans les accidents ou pour ceux qui sont nés sans eux.

Cependant, l’étude a utilisé des cellules de cartilage de mouton, et la technique doit être testée en utilisant des cellules humaines pour vérifier qu’elle fonctionne aussi bien. Idéalement, la technique utiliserait les propres cellules d’une personne pour empêcher le système immunitaire de rejeter l’oreille. Les chercheurs devront également réfléchir à la meilleure façon de transplanter les oreilles sur les humains.

Cette étude fascinante ajoute à un corps de recherche en expansion dans les tissus et les organes de remplacement humains cultivés en laboratoire. Il est relativement tôt pour cette technique, mais la recherche évolue rapidement dans ce domaine et nous en entendrons sans doute davantage à l’avenir.

D’où vient l’histoire?

L’étude a été réalisée par des chercheurs de deux hôpitaux et de la Harvard Medical School de Boston et de la Kensey Nash Corporation de Philadelphie. La société développe la technologie de la médecine régénérative. Il a été financé par l’Institut américain de médecine régénérative des forces armées.

L’étude a été publiée dans le Journal de la Royal Society Interface révisé par des pairs, qui a été téléchargé gratuitement en libre accès.

Les médias couvrent généralement cette histoire de manière appropriée, en soulignant les progrès que cette étude offre, mais aussi que l’oreille a été faite de tissu animal.

De quel type de recherche s’aggissait-t-il?

Ce fut une étude de laboratoire et de recherche animale qui visait à améliorer les techniques de remplacement des oreilles externes humaines de remplacement. Ces remplacements peuvent être utilisés par des personnes qui ont perdu une oreille, par exemple dans un accident ou par des brûlures, ou pour ceux qui sont nés sans un. Les chercheurs disent que la reconstruction chirurgicale de l’oreille externe est difficile. Les aspects les plus importants d’un remplacement d’oreille, disent-ils, sont en mesure de maintenir sa forme et d’être flexible comme une oreille externe normale.

Des expériences antérieures ont réussi à faire croître des cellules de cartilage dans une petite forme d’oreille en utilisant un échafaudage biodégradable. La présente étude a voulu développer un échafaud adulte de la taille d’une oreille avec une apparence plus esthétique. Il visait également à tester une nouvelle façon non invasive d’évaluer la forme tridimensionnelle du remplacement de l’oreille.

Qu’est-ce que la recherche implique?

Les chercheurs ont obtenu un modèle numérique 3D d’une oreille humaine adulte et l’ont utilisé pour concevoir un échafaudage d’oreille esthétiquement agréable.

Ils ont imprimé cet échafaudage en utilisant l’impression 3D, puis en ont créé un moule en plastique. Les imprimantes tridimensionnelles peuvent créer pratiquement n’importe quel type de conception solide en construisant plusieurs couches d’un matériau (généralement en plastique ou en résine).

Les chercheurs ont conçu un échafaudage de fil pour s’adapter à ce moule et cet échafaudage de fil a ensuite été enduit de collagène obtenu à partir de peau de vache. Les cellules cartilagineuses ont été extraites du cartilage de mouton et cultivées en laboratoire avant d’être « ensemencées » sur les échafaudages. Ces échafaudages ensemencés ont ensuite été cultivés dans une solution nutritive en laboratoire pendant deux semaines pour permettre aux cellules de croître et de se diviser et de couvrir l’échafaudage.

Enfin, ces structures en forme d’oreille ont été implantées chirurgicalement sous la peau de rats nus (sans poils), où ils ont été cultivés pendant 12 semaines. Ces rats ont des systèmes immunitaires défectueux et ne rejettent pas les tissus implantés. Les chercheurs ont utilisé l’imagerie 3D, la tomodensitométrie et les programmes informatiques pour évaluer la forme tridimensionnelle des oreilles. Ils ont également testé si les oreilles d’ingénierie pourraient se plier et revenir à leur forme originale. Enfin, ils ont évalué la structure du tissu dans l’oreille artificielle au microscope.

Quels ont été les résultats de base?

Les chercheurs ont constaté que les implants d’oreille étaient bien tolérés par les rats. Les implants d’oreille supportés par fil ressemblaient à des oreilles humaines et étaient flexibles. Ils ont constaté que lorsqu’ils essayaient de fabriquer des implants sans les supports de fil, ceux-ci se déformaient plus facilement.

Regarder le tissu implanté sous le microscope a montré qu’il avait un aspect similaire au cartilage normal.

Comment les chercheurs ont-ils interprété les résultats?

Les chercheurs ont conclu qu’ils avaient développé une conception améliorée pour un échafaudage d’oreille, et une méthode pour évaluer la structure tridimensionnelle et la flexion de l’oreille tissulaire.

Conclusion

Les chercheurs qui ont mené cette étude fascinante ont mis au point une oreille améliorée, de taille adulte, fabriquée dans un tissu. Cette oreille peut être transplantée avec succès chez un rat et conserver sa forme et sa flexibilité. Cette recherche est dans ses premiers stades, et utilisé des cellules de cartilage de moutons. Si ces oreilles artificielles doivent être utilisées chez l’homme, les techniques devront être testées avec des cellules de cartilage humain. Les chercheurs devront réfléchir à la meilleure façon de transplanter chirurgicalement les oreilles chez les humains.

Beaucoup de recherches se sont concentrées récemment sur le développement de techniques pour développer des tissus humains de remplacement en laboratoire. La plus grande partie de cette étude s’est concentrée sur des tissus simples et des structures constituées de types uniques de cellules, telles que les cellules cartilagineuses. Il est encore très tôt pour ce domaine, mais cette étude représente une étape vers la possibilité de concevoir des tissus d’oreille externe de remplacement.

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