Chaire de bio-fabrication de tissus vascularisés

Contexte de la Chaire de bio-fabrication

En 1950, la première greffe d’organe était réalisée.
En France, chaque année, ce sont plus de 20 000 personnes qui sont en attente d’une greffe,et seulement 6 000 sont réalisées.
Aujourd’hui, face au manque de donneurs, des scientifiques imaginent de nouvelles solutions pour répondre aux besoins, notamment dans le cadre de la reconstruction après un trauma ou d’une chirurgie oncologique. Celle envisagée par les chercheurs de l’Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique de Centrale Nantes consiste à fabriquer des tissus vivants, tels que des tissus et des organes vitaux, par le biais de l’impression 3D : la biofabrication.

À la frontière entre le monde de l’ingénierie et celui de la santé, le lancement de cette chaire de mécénat de recherche a pour objectif de rendre concrète d’ici à trois ans la greffe d'organes bio-imprimés. En se basant sur l’expertise en fabrication additive et les précédents travaux autour de la biofabrication menés par les équipes de Centrale Nantes, cette chaire permettra d’accélérer la recherche et le développement d’un premier prototype de tissu vascularisé et fonctionnel. Un véritable défi scientifique rendu possible grâce au financement de la Fondation de Centrale Nantes sous égide de la Fondation de France. L’objectif est de prouver le potentiel de cette solution et d’attirer de nouveaux mécènes, en absence d’appels à projets nationaux ou européens sur cette thématique.

Différents axes de bio-fabrication ont été initialisés à Centrale Nantes.
On distingue en particulier les travaux de conception des modèles 3D bio-fabriqués pour étudier des maladies, pour tester de nouvelles biothérapies, pour la régénération et la reconstruction des tissus et des organes.

La Chaire de BIOFABRICATION a pour objet de capitaliser sur les travaux existants et dans leur prolongement de mettre au point la bio-fabrication d'un tissu/ organe vascularisé. Il s'agit à terme de fabriquer des tissus vivants, pleinement fonctionnels qui favoriseront le développement de la médecine personnalisée, notamment dans le cadre de la reconstruction après un trauma ou dans le cadre d’une chirurgie oncologique.
Cette chaire de bio-fabrication présente un intérêt majeur : mettre l'ingénierie au service de la santé humaine, ce qui est rendu possible au sein d'une équipe pluridisciplinaire composée à la fois d'ingénieurs et de scientifiques spécialistes des procédés et d’un chirurgien.

Les verrous à lever sont le développement d’un tissu vivant, vascularisé et fonctionnel c’est-à-dire un tissu qui restera vivant 4 semaines in vitro.

Le challenge est de passer d’un tissu vascularisé et fonctionnel, ce qui est du domaine de la recherche fondamentale, à une application clinique, orientée vers le patient. C’est ce que l’on entend par recherche translationnelle.
 

1e année

A 6 mois
Déterminer la meilleure convergence des procédés de bio-fabrication pour bio-fabriquer tous les éléments tissulaires (cellules épithéliales, matrice extracellulaire et vascularisation).
A 12 mois.
Générer un modèle tissulaire en 2D -2,5D

2e année

A 18 mois
Générer des modèles tissulaires en 3D.
A 24 mois
Générer des modèles tissulaires en 3D et incorporer des bioréacteurs pour obtenir la stimulation mécanique et fluidique par bio-procédés.

3e année

A 36 mois
Générer des modèles tissulaires d’organe et réaliser des tests in vivo.

1-Le design du modèle tissulaire et l’optimisation de la procédure de bio-fabrication

2-Le tissu-organe bio-fabriqué, preuve de concept (petit format) (< 75 cm3)

3-Le tissu-organe bio-fabriqué, preuve de concept (grand format) (>75 cm3)

Les porteurs de la Chaire

• Professeur Jean-Yves Hascoët – Centrale Nantes, Laboratoire GeM (UMR 6183), Responsable Rapid Manufacturing Platform de Centrale Nantes.
• Docteur Luciano Vidal – titulaire d’un doctorat en biomatériaux, médecine régénératrice et biotechnologies.