Diabète de type 1 : des îlots pancréatiques humains fonctionnels créés en impression 3D

Pour cette innovation, les chercheurs ont utilisé une bio-encre personnalisée fabriquée à partir d'alginate et de tissu pancréatique humain décellularisé. « Cette approche a permis de produire des structures d'îlots durables et de haute densité, restées vivantes et fonctionnelles jusqu'à trois semaines, maintenant une forte réponse insulinique au glucose et présentant un réel potentiel pour une future utilisation clinique », résume un communiqué de l’Esot accompagnant la publication de cette étude.

Il y a deux gros avantages à cette méthode. Le premier est qu’elle utilise des cellules humaines et non animales. « Il s'agit de l'une des premières études utilisant de véritables îlots humains plutôt que des cellules animales pour la bio-impression, et les résultats sont extrêmement prometteurs », a souligné le Dr Quentin Perrier (Université de Wake Forest Etats-Unis), auteur principal de l’étude. Le second avantage est qu’elle se différencie de la greffe d’ilots pancréatiques classique par le fait que les cellules imprimées en 3D sont placées juste sous la peau, et non via perfusion hépatique, ce qui ne nécessite qu'une anesthésie locale et une petite incision. « Cette approche mini-invasive pourrait offrir une option plus sûre et plus confortable pour les patients », confirme l’Esot.

La bio-encre utilisée « imite la structure de soutien du pancréas, fournissant aux îlots l'oxygène et les nutriments dont ils ont besoin pour se développer » explique le Dr Perrier.

L’équipe a aussi mis au point une méthode d’impression particulière, plus douce, pour préserver les cellules : la pression a été réduite, ainsi que la vitesse d’impression. « Cette approche minutieuse a permis de réduire la contrainte physique sur les îlots et de conserver leur forme naturelle, résolvant ainsi un problème majeur qui avait freiné les précédentes tentatives de bio-impression », ajoute l’Esot.

Les auteurs ont alors pu constater, - pour l’instant uniquement sur des tests en laboratoire - , les bienfaits de cette technique sur la viabilité des cellules imprimées. En effet, les îlots bio-imprimés sont restés vivants et sains, « avec un taux de survie cellulaire supérieur à 90 % ». Ils ont aussi prouvé leur fonctionnalité avec une meilleure réaction insulinique à l’injection de glucose que les préparations d'îlots standard. Et cela jusqu’au 21ème jour, « signe important de leur bon fonctionnement après implantation ». 

En outre, les ilots ont conservé tout au long de l’expérience leur forme et structures sans agglutination ni dégradation, « surmontant ainsi un obstacle fréquent lors des précédentes approches ». La structure a permis une bonne oxygénation des tissus ainsi que le développement d’une bonne vascularisation, gage aussi de survie des cellules. 

« Nous nous rapprochons de la création d'un traitement standard contre le diabète qui pourrait un jour éliminer le recours aux injections d'insuline » a souligné le Dr Perrier

Des tests avec ce type de bio-impression sont actuellement en cours sur des modèles animaux. Les auteurs analysent, en particulier la survie à long terme de ces ilots, avec diverses options de conservation, comme la cryoconservation. « Bien qu'il reste encore du travail à accomplir, cette nouvelle méthode de bio-impression marque une étape cruciale vers des thérapies implantables personnalisées contre le diabète. Si les essais cliniques confirment son efficacité, elle pourrait transformer le traitement et la qualité de vie de millions de personnes dans le monde », a conclu le Dr Perrier.