Au début, il y avait la tympan: nue, rose et portant sur le dos un appendice grotesque en forme d’oreille de la taille d’une oreille pour enfant. Lorsqu'une image de cette «oreille» formée de souris - un morceau de cartilage prélevé sur le genou d'une vache et implanté dans le rongeur - a circulé sur Internet, les scientifiques et le public ont été choqués. Mais il a également suggéré que l'ingénierie tissulaire pourrait révolutionner les options pour ceux qui avaient besoin d'organes ou de parties du corps - dans ce cas, une oreille.
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Malheureusement, la science ne progresse pas toujours à pas de géant. Ainsi, 20 ans plus tard, des obstacles politiques et bureaucratiques ont fait que les oreilles génétiquement modifiées ne sont toujours pas commercialement disponibles aux États-Unis, où des centaines de milliers de personnes ont été blessées aux oreilles à la suite de blessures par balle, de cancer de l'oreille ou de microtie, malformation de l'oreille externe. (En Chine, les chercheurs qui ont développé le tympan testent actuellement la technique de croissance du cartilage dans les oreilles de patients humains.)
À présent, une équipe de chercheurs américains et britanniques souhaite changer cela. Inspirés par le tympan, les médecins de l’Université de Californie à Los Angeles et du Centre for Regenerative Medicine de l’Université d’Édimbourg ont mis au point une nouvelle technique permettant de développer une oreille humaine entièrement formée à l’aide des propres cellules souches du patient. Ils commencent par un moule en polymère imprimé en 3D d'une oreille, qui est ensuite implanté avec des cellules souches extraites de la graisse. À mesure que ces cellules souches se différencient en cartilage, l’échafaudage en polymère se dégrade, laissant une «oreille» complète constituée de cellules cartilagineuses matures.
La nouvelle approche pourrait «changer tous les aspects des soins chirurgicaux», explique le Dr Ken Stewart, l'un des chercheurs et chirurgien plasticien du Royal Hospital for Sick Children.
Les chercheurs se concentrent sur les enfants atteints de microtie, une déformation congénitale qui cause le sous-développement des oreilles des patients. La maladie laisse les gens avec un morceau de cartilage et une peau accrochés d'un ou des deux côtés de leur tête, ainsi qu'une foule de problèmes d'audition. Actuellement, si un patient microtien a besoin d'une nouvelle oreille, le chirurgien doit entrer dans son corps et emprunter du cartilage à la côte. Le chirurgien sculpte ensuite ce cartilage dans la forme de l'oreille, le place sous la peau du côté de la tête du patient et greffe davantage de peau par dessus. La méthode est risquée et complexe, et ne crée pas une oreille qui sent vraiment faire partie du patient.
Pour cette nouvelle technique, Stewart utilise un scanner Artec 3D pour créer un modèle numérique de l'oreille non affectée du patient, de manière à ce qu'elle puisse être imprimée. (Si le patient atteint de microtie a deux oreilles touchées, Stewart utilisera alors l'oreille d'un membre de la famille.) Le modèle est constitué de polymères synthétiques particuliers que les chercheurs ont trouvés attrayants pour les cellules souches - c'est-à-dire que les cellules souches ont tendance à attacher à. Ses collègues, Bruno Péault, expert en régénération tissulaire, et Chris West, conférencier en chirurgie plastique, injectent ensuite le modèle imprimé en 3D avec les cellules souches, qui sont purifiées à partir des tissus du patient à l'aide d'un trieur de cellules.
La clé de ce processus réside dans le fait que les cellules souches sont dérivées de la graisse. Premièrement, extraire des cellules souches est beaucoup moins invasif que d’effectuer une extraction de la moelle osseuse. Mais la graisse contient également le meilleur type de cellules souches pour ce type de processus, car elles sont nombreuses et faciles à extraire, comme l'ont démontré les chercheurs dans un article publié en mars dernier dans la revue Stem Cell Research & Therapy. En outre, le tissu adipeux contient des cellules souches mésenchymateuses: des cellules souches puissantes capables de se transformer en nouveaux os, cartilages, muscles et graisse.
Les chercheurs soulignent que cette technologie peut aller bien au-delà de la microtie. Cela s'applique également aux patients qui ont perdu une oreille à cause d'un cancer ou qui ont besoin d'autres parties du corps en cartilage - un nouveau nez, de nouvelles articulations du genou ou de la hanche, par exemple. Cela serait même propice aux patients qui pourraient avoir besoin de plus de graisse; Par exemple, s’ils se font tirer une balle dans la figure et perdent une bonne partie de leur pommette.
Alors pourquoi cela a-t-il pris autant de temps?
Aux États-Unis, la recherche sur les cellules souches, en particulier celle portant sur des cellules souches embryonnaires, a longtemps suscité l'ire des groupes conservateurs et religieux. Le financement fédéral pour la recherche sur les cellules souches embryonnaires a été considérablement limité par la seconde administration Bush en 2001. Bien que le président Obama ait plus tard annulé l'ordre présidentiel de Bush et ouvert les portes à davantage de recherche sur les cellules souches en 2009, des restrictions restantes demeurent. Aux États-Unis, les lignes directrices générales sur toutes les études ont «entravé, dans une certaine mesure, certaines recherches sur les cellules souches en Amérique», selon West de l'Université d'Edimbourg.
En d'autres termes, même les recherches impliquant des cellules souches adultes - comme les cellules souches mésenchymateuses utilisées par l'équipe de West - ont tendance à faire surface avec cette controverse. «Les conservateurs de la société ne veulent rien avoir à faire avec la recherche sur les cellules souches embryonnaires et, malheureusement, ils ont jeté le bébé avec l'eau du bain», a déclaré West. "Parce qu'il y a eu une telle opposition à la recherche sur les cellules souches, elle a mis un terme à un domaine de recherche beaucoup plus vaste que les seules cellules souches embryonnaires."
Au Royaume-Uni, les chercheurs doivent demander l’approbation éthique d’un groupe indépendant d’experts et de laïcs, qui examinent la proposition à un niveau qui n’exige pas d’autres types de recherche. La Chine, en revanche, est connue pour avoir l'une des politiques de surveillance des cellules souches les plus illimitées au monde. «La Chine est très décontractée en ce qui concerne les essais cliniques et les investigations sur les humains et les cellules souches», a déclaré Péault, de l'Université d'Edimbourg et de l'Université de Californie. "Leurs règlements sont certainement beaucoup plus détendus que les nôtres."
«Ils ont eu une longueur d'avance», dit West. "Cela ne veut pas dire qu'ils ont commis quelque chose de mal, cela signifie simplement que nous devons prendre un itinéraire plus long pour atteindre le même point."
Péault attribue la lente acceptation et la diffusion publique de cette technologie aux anciennes conceptions médicales de la médecine et à la nature novatrice de la nouvelle technique. «C'est un projet très spécial. Ce projet a presque une dimension artistique », ajoute-t-il, notant que Stewart sculptait la plupart des oreilles qu’il crée à la main. Pourtant, bien que l’équipe travaille toujours avec la FDA pour obtenir l’approbation de travailler avec des patients humains, Péault espère toujours pouvoir compléter cette technologie et l’appliquer à ses patients en quelques mois.
"Idéalement, mes collègues pourront l'utiliser, at-il déclaré. Je suis très intéressé par l'impact médical réel que cela aura."
Note de la rédaction, 3 janvier 2017: Cet article indiquait à l'origine que le scanner Artec 3D était utilisé pour imprimer le modèle d'oreille; il est en fait utilisé pour scanner l'oreille du patient.
