Anthony Atala travaille dans l'atelier de carrosserie du futur. Il est directeur de l'Institut de médecine régénérative Wake Forest à Winston-Salem, en Caroline du Nord, et ses collègues et lui utilisent des cellules humaines pour développer les muscles, les vaisseaux sanguins, la peau et même une vessie complète. Une grande partie du travail est expérimentale et n’a pas encore été testée sur des patients humains, mais Atala a implanté des vessies de laboratoire dans plus de deux douzaines d’enfants et de jeunes adultes nés avec des vessies défectueuses qui ne se vident pas correctement. lésions rénales. Les vessies ont été les premiers organes humains générés en laboratoire implantés chez l'homme. S'ils continuent à bien fonctionner lors des essais cliniques, le traitement pourrait devenir la norme non seulement pour les malformations congénitales de la vessie mais également pour le cancer de la vessie et d'autres affections.
Atala et ses collaborateurs fabriquent des pièces de rechange à partir des matières premières de leurs patients. Pour produire une vessie, ils prélèvent un petit morceau d'un organe du patient et séparent les cellules musculaires et les cellules urothéliales, qui tapissent le tractus urinaire. Ils mettent les cellules dans des assiettes de laboratoire et baignent chaque type dans un fluide qui les incite à se multiplier. Après six semaines, il y a suffisamment de cellules vivantes pour une vessie entière. Les chercheurs ont ensuite versé les cellules musculaires à l'extérieur d'un échafaudage composé de collagène, de la protéine contenue dans le tissu conjonctif et d'acide polyglycolique, un matériau utilisé dans les sutures résorbables. Deux jours plus tard, ils recouvrent l'intérieur de l'échafaud de cellules urothéliales. La nouvelle vessie est nourrie dans un incubateur qui imite les conditions corporelles, permettant ainsi aux cellules de croître et de se lier ensemble. La vessie est ensuite implantée chez un patient, où l’échafaudage se dissout progressivement. Les chercheurs ont normalisé la procédure de croissance de la vessie, dit Atala avec un sourire, et font maintenant de «petites, moyennes, grandes et très grandes tailles».
Les idées jadis sauvages de la médecine régénératrice deviennent rapidement une réalité. À la fin de l’année dernière, Organovo, une société de biotechnologie basée à San Diego, a commencé à distribuer la première imprimante pour parties de corps disponible dans le commerce. Oui, vous avez bien lu: une imprimante pour les parties du corps. Utilisant la même idée qu'une imprimante à jet d'encre, elle projette des gouttelettes de cellules et de matériel d'échafaudage guidées par laser sur une plate-forme mobile. À chaque passage de la tête d'impression, la plate-forme s'enfonce et le matériau déposé forme progressivement un morceau de tissu 3D. Les laboratoires de médecine régénérative du monde entier se sont fiés à l’imprimante pour générer des fragments de peau, des muscles et des vaisseaux sanguins. Le laboratoire d'Atala a utilisé cette technologie pour construire un cœur de souris d'une taille de deux chambres en environ 40 minutes.
Atala et ses collègues ont également réussi à façonner des reins construits en laboratoire qui produisent de l'urine lorsqu'ils sont implantés chez des animaux de laboratoire. Et dans quelques années, dit-il, la peau humaine pourrait être amenée à se développer dans un laboratoire et être administrée aux victimes de brûlures et aux autres patients qui doivent subir une greffe de peau douloureuse.
Atala prédit que les organes développés à l'extérieur du corps vont transformer la médecine, mais stimuler la réparation et la repousse dans le corps sera tout aussi important. Lui et d'autres scientifiques prévoient d'injecter des cellules saines et des molécules induisant la croissance dans les poumons, les foies et les cœurs blessés ou blessés, les incitant à se régénérer. Vient ensuite le défi ultime: un patient pourrait-il un jour repeupler un membre entier?
"Ce n'est pas hors du domaine du possible", dit Atala. «Si une salamandre peut le faire, pourquoi pas un humain?» Les scientifiques commencent à mieux comprendre les processus génétiques et physiologiques subtils qui permettent aux salamandres de se régénérer à partir de zéro. De plus en plus d'indices proviennent de souris de laboratoire ayant une mutation génétique qui leur permet de repousser partiellement les doigts coupés.
Dans 40 ans, les médecins seront-ils en mesure d'aider les humains à reconstituer leurs moelles épinière coupées, leurs cœurs endommagés ou même leurs membres égarés? Atala se dit optimiste: "Les choses possibles aujourd'hui étaient un rêve il y a 20 ans."
Gretchen Vogel vit à Berlin et écrit pour Science .
Anthony Atala, directeur de l'Institut de médecine régénératrice de la forêt de Wake, a normalisé la procédure de croissance vésicale. (Centre médical baptiste de la Wake Forest University) 
En utilisant des échafaudages et les propres cellules d'un patient cultivées dans un laboratoire, les chercheurs construisent des pièces de remplacement. (Centre médical baptiste de la Wake Forest University) 
Une valve cardiaque est exercée dans le laboratoire avant l’implantation. (Centre médical baptiste de la Wake Forest University) 
Une vessie semblable à celle testée chez l'homme. (Centre médical baptiste de la Wake Forest University)
