Bientôt, votre médecin pourrait imprimer un organe humain à la demande

Au deuxième étage de l’Institut de médecine régénérative de Wake Forest, non loin de la banque d’ascenseurs, se trouve une collection de gravures défraîchies représentant de grands moments de l’histoire de la médecine. Sur l’une d’elles, un pharmacien de l’ancienne Babylone brandit une fiole de médicament. Une autre montre le médecin grec Hippocrate s’occupant d’un patient au cinquième siècle avant Jésus-Christ. Ces gravures ont été distribuées aux médecins il y a un demi-siècle par la société pharmaceutique Parke-Davis, qui les présentait comme des documents historiques. Mais il n’est pas difficile de lire leur présence à Wake Forest, où se trouve peut-être la plus grande concentration de futuristes médicaux de la planète, comme une ultime plaisanterie : Pouvez-vous croire à tout le chemin parcouru ?

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Lorsque j’ai visité l’institut, dans la vieille ville du tabac de Winston-Salem en Caroline du Nord, je suis passé devant des laboratoires aérés où des employés en blouse blanche glissaient d’avant en arrière sur un sol carrelé. Sur une table, disposée comme pour une exposition d’art, se trouvaient des moulages arachnéens de veines rénales, rendus dans des teintes de violet, d’indigo et de barbe à papa. Au bout du couloir, une machine zappait des courants électriques sporadiques à travers deux ensembles de tendons musculaires, l’un coupé sur un rat, l’autre conçu à partir de biomatériaux et de cellules.

Un chercheur nommé Young-Joon Seol m’a accueilli à la porte d’une salle marquée « Bioprinting ». Young-Joon, aux cheveux ébouriffés et portant des lunettes à monture en plastique, a grandi en Corée du Sud et a suivi une formation en ingénierie mécanique dans une université de Pohang. À Wake Forest, il fait partie d’un groupe qui travaille avec les bio-imprimantes sur mesure du laboratoire, des machines puissantes qui fonctionnent à peu près de la même manière que les imprimantes 3-D standard : Un objet est scanné ou conçu à l’aide d’un logiciel de modélisation. Ces données sont ensuite envoyées à l’imprimante, qui utilise des seringues pour déposer des couches successives de matière jusqu’à l’obtention d’un objet tridimensionnel. Les imprimantes 3-D traditionnelles travaillent généralement avec du plastique ou de la cire. « Ce qui est différent ici », a déclaré Young-Joon en remontant ses lunettes sur son nez, « c’est que nous avons la capacité d’imprimer quelque chose de vivant. »

Il a fait un geste vers la machine à sa droite. Elle ressemblait vaguement à l’un de ces jeux de griffes que l’on trouve sur les aires d’autoroute. Le cadre était en métal lourd, les parois transparentes. À l’intérieur se trouvaient six seringues disposées en ligne. L’une contenait un plastique biocompatible qui, une fois imprimé, formerait la structure enchevêtrée d’un échafaudage – le squelette, essentiellement – d’un organe ou d’une partie du corps humain imprimé. Les autres pouvaient être remplies d’un gel contenant des cellules humaines ou des protéines pour favoriser leur croissance.

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Atala leans against a custom-built 3-D bioprinter. Seventy-four percent of Americans think bioengineered organs are an « appropriate use » of technology. The number of 3-D printers used by medical centers is expected to double in the next five years. (Jeremy M. Large)

In the future the institute hopes to germinate the scaffolds made on printers such as this one with living cells to produce transplantable body parts. (Jeremy M. Large)

In what is called « body on a chip » technology, researchers use four small-scale lab-engineered organs on red chips linked by tubes circulating a blood substitute, to test the effect of pathogens, medicines and chemicals on the human body. (Jeremy M. Large)

The ear is one of the first structures that labs have tried to master as a stepping stone toward more complicated ones. (Jeremy M. Large)

The custom-built 3-D bioprinter works with a biocompatible plastic to form the interlocking structure of the scaffold. (Jeremy M. Large)

A « ghost » pig heart stripped of its tissue cells. Some researchers hope to transplant such organs into people after seeding them with human cells. (Texas Heart Institute)

Researchers at the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine create scaffolds—skeletons, essentially—for a lower face and right ear. (Jeremy M. Large)

Eventually an object made on a 3-D printer would become as much a part of a patient’s body as an organ the person was born with. (Jeremy M. Large)

A device that one day might test drugs circulates a blood substitute to tiny lab-grown organoids that mimic the function of the heart, liver, lungs and blood vessels. (Jeremy M. Large)

As the scaffold is being printed, cells from an intended patient are printed onto, and into, the scaffold; the structure is placed in an incubator; the cells multiply; and in principle the object is implanted onto, or into, the patient. In time, the object becomes as much a part of the patient’s body as the organs he was born with. « C’est l’espoir, en tout cas », a déclaré Young-Joon.

Young-Joon avait programmé l’une des imprimantes pour lancer le processus de création de l’échafaudage d’une oreille humaine, et la pièce s’est remplie d’un bourdonnement électronique réconfortant brisé seulement par le souffle occasionnel de l’imprimante – la libération de l’air comprimé qui la fait fonctionner. En regardant à travers la vitrine, je pouvais voir l’échafaudage se former par degrés – petit, délicat, extrêmement ressemblant à une oreille. Comme il fallait des heures pour achever le processus, Young-Joon m’a remis une version finie à manipuler. Elle était légère ; elle reposait sur ma paume comme un papillon.

La structure externe de l’oreille est l’une des premières structures que l’institut de Wake Forest (et d’autres centres de recherche) a essayé de maîtriser, comme un tremplin vers d’autres plus compliquées. Les employés de Wake Forest ont implanté de la peau, des oreilles, des os et des muscles bioprimés sur des animaux de laboratoire, où ils se sont développés avec succès dans les tissus environnants.

Pour les évangélistes de la bio-impression, qui sont de plus en plus nombreux – le nombre d’imprimantes 3-D expédiées aux établissements médicaux devrait doubler au cours des cinq prochaines années -, les essais sont le signe avant-coureur d’un monde qui ne fait que se préciser : un monde où les patients commandent des pièces de rechange pour leur corps de la même manière qu’ils commandaient un carburateur de rechange pour leur Chevrolet.

« Pensez-y comme au modèle Dell », a déclaré Anthony Atala, urologue pédiatrique et directeur de l’institut, en faisant référence au célèbre modèle de relation « directe » de la société informatique entre le consommateur et le fabricant. Nous étions assis dans le bureau d’Anthony Atala, au quatrième étage du centre de recherche. « Vous auriez des entreprises qui existent pour traiter les cellules, créer des constructions, des tissus. Votre chirurgien pourrait prendre une tomodensitométrie et un échantillon de tissu et les envoyer à cette entreprise », a-t-il expliqué. Une semaine plus tard environ, un organe arriverait dans un conteneur stérile via FedEx, prêt à être implanté. Presto, change-o : Un nouveau morceau de moi – de vous – fabriqué sur commande.

« Ce qui est intéressant, c’est qu’il n’y a pas de véritables défis chirurgicaux », a déclaré Atala. « Il y a seulement les obstacles technologiques que vous devez surmonter pour vous assurer que le tissu d’ingénierie fonctionne correctement en premier lieu. »

Nous nous en approchons, avec des organes « simples » comme la peau, l’oreille externe, la trachée en forme de tube. En même temps, Atala ne peut s’empêcher de regarder ce qui pourrait venir ensuite. Plus optimiste, il se plaît à imaginer une vaste industrie de la bio-impression capable de fabriquer des organes gros et complexes sans lesquels le corps serait défaillant, comme le foie ou le rein. Une industrie qui pourrait rendre les transplantations traditionnelles – avec leurs longs délais d’attente, souvent fatals, et le risque toujours présent de rejet de l’organe – complètement obsolètes.

Ce serait une véritable révolution médicale. Cela changerait tout. Et s’il a raison, Wake Forest, avec ses bio-imprimantes ronronnantes, ses oreilles charnues et ses veines et artères multicolores, pourrait être l’endroit où tout commence.

L’idée qu’un morceau cassé de nous-mêmes puisse être remplacé par un morceau sain, ou un morceau de quelqu’un d’autre, remonte à des siècles. Cosmas et Damien, saints patrons des chirurgiens, auraient attaché la jambe d’un Maure éthiopien récemment décédé sur un Romain blanc au troisième siècle de notre ère, un sujet représenté par de nombreux artistes de la Renaissance. Au XXe siècle, la médecine a enfin commencé à rattraper l’imagination. En 1905, l’ophtalmologue Eduard Zirm a réussi à découper la cornée d’un garçon de 11 ans blessé et à l’émigrer dans le corps d’un ouvrier agricole tchèque de 45 ans dont les yeux avaient été endommagés alors qu’il faisait de la chaux. Une décennie plus tard, Sir Harold Gillies, parfois qualifié de père fondateur de la chirurgie plastique, a réalisé des greffes de peau sur des soldats britanniques pendant la Première Guerre mondiale.

Mais la première transplantation réussie d’un organe majeur – un organe vital pour la fonction humaine – n’a pas eu lieu avant 1954, lorsque Ronald Herrick, un jeune homme de 23 ans du Massachusetts, a fait don d’un de ses reins sains à son frère jumeau, Richard, qui souffrait de néphrite chronique. Comme les jumeaux identiques Herrick partageaient le même ADN, Joseph Murray, un chirurgien de l’hôpital Peter Bent Brigham (aujourd’hui connu sous le nom de Brigham and Women’s), était convaincu d’avoir trouvé un moyen de contourner le problème du rejet d’organes.

Dans son autobiographie, Surgery of the Soul, Murray se souvient du moment de triomphe. « Il y avait un silence collectif dans la salle d’opération lorsque nous avons doucement retiré les pinces des vaisseaux nouvellement attachés au rein du donneur. Lorsque la circulation sanguine a été rétablie, le nouveau rein de Richard a commencé à s’engorger et à devenir rose », a-t-il écrit. « Il y avait des sourires partout. » Avec les Herricks, Murray avait prouvé un point essentiel de notre myopie biologique, une idée qui motive une grande partie de la bio-ingénierie de pointe d’aujourd’hui : Il n’y a pas de substitut à l’utilisation du propre matériel génétique d’un patient.

Au fur et à mesure que la science chirurgicale s’est améliorée en même temps que les traitements immunosuppresseurs qui permettaient aux patients d’accepter des organes étrangers, ce qui semblait autrefois tout sauf hors de portée est devenu réalité. La première transplantation réussie du pancréas a été réalisée en 1966, les premières transplantations du cœur et du foie en 1967. En 1984, le Congrès avait adopté la loi sur la transplantation d’organes, qui créait un registre national pour l’appariement des organes et visait à garantir que les organes des donneurs étaient distribués équitablement. Dans les hôpitaux du pays, les médecins ont annoncé la nouvelle aussi gentiment qu’ils le pouvaient – l’offre ne répond tout simplement pas à la demande, vous devez vous accrocher – et dans de nombreux cas, ils ont vu des patients mourir en attendant que leur nom soit inscrit en haut de la liste. Ce problème fondamental n’a pas disparu. Selon le ministère américain de la Santé & Human Services, 21 personnes meurent chaque jour dans ce seul pays en attendant un organe. « Pour moi, la demande n’était pas une chose abstraite », m’a récemment confié Atala. « C’était très réel, c’était déchirant, et cela m’a poussé. Cela nous a tous poussés à trouver de nouvelles solutions. »

Atala, qui a 57 ans, est mince et légèrement voûté, avec un choc de cheveux bruns et une affabilité facile – il encourage tout le monde à l’appeler Tony. Né au Pérou et élevé en Floride, Atala a obtenu son doctorat en médecine et une formation spécialisée en urologie à l’université de Louisville. En 1990, il a reçu une bourse de deux ans de la Harvard Medical School (aujourd’hui, à Wake Forest, il se réserve encore au moins un jour par semaine pour voir des patients). À Harvard, il a rejoint une nouvelle vague de jeunes scientifiques qui pensaient qu’une solution à la pénurie de donneurs d’organes pourrait être la création, en laboratoire, de pièces de remplacement.

Parmi leurs premiers grands projets, il a essayé de faire pousser une vessie humaine – un organe relativement grand, mais creux, assez simple dans sa fonction. Il a utilisé une aiguille de suture pour recoudre à la main un échafaudage biodégradable. Ensuite, il a prélevé des cellules urothéliales de la vessie et des voies urinaires d’un patient potentiel et les a multipliées en laboratoire, puis il a appliqué les cellules sur la structure. « C’était comme faire un gâteau à étages », m’a dit Atala. « Nous l’avons fait couche par couche. Et une fois que toutes les cellules ont été ensemencées, nous les avons remises dans un incubateur, et nous avons laissé cuire. » Au bout de quelques semaines, ce qui a émergé était un petit orbe blanc, d’apparence pas si différente de la vraie chose.

Entre 1999 et 2001, après une série de tests sur des chiens, des vessies cultivées sur mesure ont été transplantées chez sept jeunes patients souffrant de spina bifida, une maladie débilitante qui provoquait une défaillance de leur vessie. En 2006, dans un article très remarqué paru dans le Lancet, Atala a annoncé que, sept ans plus tard, les vessies issues du génie biologique fonctionnaient remarquablement bien. C’était la première fois que des organes cultivés en laboratoire étaient transplantés avec succès chez l’homme. « Il s’agit d’un petit pas en avant dans notre capacité à remplacer les tissus et les organes endommagés », a déclaré Atala dans un communiqué de presse de l’époque, reprenant les mots de Neil Armstrong. C’était un exemple représentatif de l’un des principaux dons d’Atala. Comme me l’a dit David Scadden, directeur du Centre de médecine régénérative du Massachusetts General Hospital et codirecteur du Harvard Stem Cell Institute, Atala a « toujours été un visionnaire. Il a toujours été assez audacieux, et assez efficace dans sa capacité à attirer l’attention sur la science. »

Les vessies ont été une étape importante, mais elles ne se sont pas classées particulièrement haut en termes de demande des patients. En outre, le processus d’approbation en plusieurs étapes requis par la Food and Drug Administration américaine pour de telles procédures peut prendre du temps. Aujourd’hui, les vessies conçues par Atala n’ont pas encore reçu l’autorisation d’être utilisées à grande échelle. « Quand on pense à la médecine régénérative, il ne faut pas seulement penser à ce qui est possible, mais aussi à ce qui est nécessaire », m’a dit Atala. « Il faut se dire : « Je n’ai que ce temps, alors qu’est-ce qui va avoir le plus grand impact possible sur le plus grand nombre de vies ? »

Pour Atala, la réponse était simple. Environ huit patients sur dix inscrits sur une liste de transplantation ont besoin d’un rein. Selon une estimation récente, ils attendent en moyenne quatre ans et demi un donneur, souvent dans une grande souffrance. Si Atala voulait vraiment résoudre la crise de la pénurie d’organes, il n’y avait aucun moyen de contourner le problème : Il devrait s’occuper du rein.

Depuis ses origines au début des années 1980, où elle était considérée en grande partie comme un outil industriel pour la construction de prototypes, l’impression 3-D est devenue une industrie de plusieurs milliards de dollars, avec un éventail toujours plus large d’applications potentielles, des chaussures de créateurs aux couronnes dentaires en passant par les pistolets en plastique faits maison. (Aujourd’hui, vous pouvez entrer dans un magasin d’électronique et acheter une imprimante 3-D portable pour moins de 500 dollars). Le premier chercheur médical à avoir fait le saut vers la matière vivante est Thomas Boland qui, alors qu’il était professeur de bio-ingénierie à l’université de Clemson, en Caroline du Sud, a déposé en 2003 un brevet pour une imprimante à jet d’encre personnalisée capable d’imprimer des cellules humaines dans un mélange de gel. Rapidement, des chercheurs comme Atala ont bricolé leurs propres versions de la machine.

Pour Atala, la promesse de la bio-impression avait tout à voir avec l’échelle. Bien qu’il ait réussi à faire pousser un organe en laboratoire et à le transplanter chez un humain, le processus était incroyablement long, la précision faisait défaut, la reproductibilité était faible et la possibilité d’erreur humaine omniprésente.

A Wake Forest, où Atala est devenu le directeur fondateur de l’institut en 2004, il a commencé à expérimenter l’impression de peau, d’os, de muscles, de cartilage et, surtout, de structures rénales. Quelques années plus tard, il était suffisamment confiant dans ses progrès pour les montrer. En 2011, Atala a donné une conférence TED sur l’avenir des organes de bio-ingénierie, qui a été visionnée plus de deux millions de fois. Vêtu d’un kaki plissé et d’une chemise rayée boutonnée, il a parlé de la « crise sanitaire majeure » que représente la pénurie d’organes, en partie due à l’allongement de la durée de vie. Il a décrit les défis médicaux que l’innovation et le travail acharné des laboratoires ont permis de relever : concevoir les meilleurs biomatériaux pour les échafaudages, apprendre à cultiver des cellules spécifiques à un organe en dehors du corps humain et les maintenir en vie. (Certaines cellules, a-t-il expliqué, comme celles du pancréas et du foie, restaient obstinément difficiles à cultiver.)

Et il a parlé de la bio-impression, montrant une vidéo de quelques-unes de ses imprimantes au travail dans le laboratoire, puis révélant une imprimante derrière lui sur la scène, occupée à construire un objet sphérique rosâtre. Vers la fin de son exposé, l’un de ses collègues a émergé avec un grand bécher rempli d’un liquide rose.

Alors que la foule restait assise en silence, Atala a plongé la main dans le bécher et en a sorti ce qui semblait être un haricot gluant et surdimensionné. Dans une démonstration magistrale d’esbroufe, il a tenu l’objet en avant dans ses mains en coupe. « Vous pouvez voir le rein tel qu’il a été imprimé aujourd’hui », a-t-il déclaré. La foule se met à applaudir spontanément. Le lendemain, l’Agence France-Presse s’extasiait dans un article largement diffusé qu’Atala avait imprimé un « vrai rein » sur une machine qui « élimine le besoin de donneurs en matière de transplantation d’organes. »

Le futur était en marche.

Et puis non.

En fait, ce qu’Atala avait tenu sur scène n’était pas un rein humain en état de marche. C’était inerte, un modèle extrêmement détaillé, un avant-goût de ce qu’il espérait et pensait que la bio-impression apporterait un jour. Si vous avez regardé attentivement la présentation, vous avez pu constater qu’Atala n’a jamais promis que ce qu’il tenait était un organe fonctionnel. Pourtant, les critiques se sont jetées sur ce qu’ils considéraient comme un exercice de haut niveau dans les effets spéciaux.

L’année dernière, Jennifer Lewis, une scientifique des matériaux à Harvard et une chercheuse de premier plan dans la bio-impression (sa spécialité est l’ingénierie des tissus vascularisés) a semblé critiquer Atala dans une interview avec le New Yorker. « J’ai pensé que c’était trompeur », a-t-elle déclaré, en faisant référence à la conférence TED. « Nous ne voulons pas donner aux gens de faux espoirs, et cela donne une mauvaise réputation au domaine. »

A la suite du TED Talk, Wake Forest a publié un communiqué de presse soulignant qu’il faudrait beaucoup de temps avant qu’un rein bioprint puisse être commercialisé. Lorsque j’ai demandé à M. Atala s’il avait tiré une leçon de cette controverse, il a refusé de la commenter directement, expliquant plutôt pourquoi il n’aime pas fixer un délai pour un projet particulier. « Nous ne voulons pas donner de faux espoirs aux patients », m’a-t-il dit.

La bousculade illustrait proprement l’un des défis centraux auxquels sont confrontés les chercheurs dans tout le domaine de la médecine régénérative : Vous voulez attiser l’enthousiasme sur ce qui est possible, car l’enthousiasme peut se traduire par la presse, le financement et les ressources. Vous voulez inspirer les personnes qui vous entourent et la prochaine génération de scientifiques. Mais vous ne voulez pas déformer ce qui est réalistement à portée de main.

Et quand il s’agit de gros organes compliqués, le domaine a encore du chemin à faire. Asseyez-vous avec un crayon et une feuille de papier et vous pourriez difficilement rêver de quelque chose de plus complexe sur le plan architectural ou fonctionnel que le rein humain. L’intérieur de cet organe de la taille d’un poing est constitué de tissus solides traversés par un système complexe de vaisseaux sanguins, dont le diamètre ne dépasse pas 0,010 millimètre, et d’environ un million de filtres minuscules appelés néphrons, qui renvoient les fluides sains dans la circulation sanguine et les déchets dans la vessie sous forme d’urine. Pour réaliser une bio-impression d’un rein, il faut non seulement être capable de cultiver et d’introduire des cellules rénales et des néphrons fonctionnels, mais aussi savoir comment doter l’organe d’un système vasculaire pour qu’il soit alimenté en sang et en nutriments. Et il faudrait construire tout cela de l’intérieur.

C’est pourquoi de nombreux chercheurs explorent des options qui n’incluent pas l’impression de ces structures à partir de zéro, mais tentent plutôt d’utiliser celles déjà conçues par la nature. Au Texas Heart Institute, à Houston, Doris Taylor, directrice du programme de recherche en médecine régénérative de l’institut, expérimente des cœurs de porc décellularisés – des organes qui ont été débarrassés des muscles et de toutes les autres cellules des tissus vivants dans un bain chimique, ne laissant que la matrice de collagène sous-jacente. Un organe décellularisé est pâle et fantomatique – il ressemble à un bâton lumineux vidé de la solution qui le faisait briller. Mais de manière cruciale, le processus laisse l’architecture intérieure de l’organe intacte, la vascularisation et tout le reste.

Taylor espère un jour utiliser des cœurs de porc décellularisés, repeuplés de cellules humaines, pour les transplanter chez des patients humains. Jusqu’à présent, son équipe a injecté les cœurs avec des cellules bovines vivantes et les a insérés dans des vaches, où ils ont réussi à battre et à pomper le sang aux côtés du cœur original et sain des vaches. Pour Taylor, cette approche permet d’éviter de trouver des moyens d’imprimer à la résolution incroyablement fine qu’exigent les réseaux vasculaires. « La technologie va devoir s’améliorer considérablement avant que nous soyons capables de bio-imprimer un rein ou un cœur, et d’y faire circuler du sang, et de le maintenir en vie », déclare Taylor.

Les chercheurs de Wake Forest expérimentent également des organes décellularisés à partir de cadavres animaux et humains. En effet, bien qu’Atala considère le rein de remplacement comme son Graal, il ne prétend pas que sa construction sera autre chose qu’un processus progressif, entrepris sous différents angles. Ainsi, tandis que les chercheurs de l’institut et d’ailleurs travaillent à affiner l’impression de la structure externe et de l’architecture interne de l’organe, ils expérimentent également différentes manières d’imprimer et de faire croître les vaisseaux sanguins. Parallèlement, ils affinent les techniques de culture des cellules rénales vivantes nécessaires pour que tout cela fonctionne, y compris un nouveau projet visant à propager des cellules rénales prélevées à partir d’une biopsie des tissus sains d’un patient.

Lorsque nous avons parlé, Atala a souligné que son objectif était de faire parvenir un grand organe fonctionnel et fabriqué par génie génétique à un être humain qui en a désespérément besoin, que cet organe ait été bioprimé ou non. « Quelle que soit la technologie nécessaire pour y parvenir », a-t-il dit.

Et pourtant, il s’est empressé de souligner que la façon dont vous y parvenez n’est pas sans importance : en fin de compte, vous voulez jeter les bases d’une industrie qui garantira que personne – que ce soit dans les décennies à venir ou au 22e siècle, selon votre niveau d’optimisme – ne réclamera plus jamais un organe capable de sauver des vies. Pour ce faire, vous ne pouvez pas y aller à la main.

« Vous aurez besoin d’un appareil capable de créer le même type d’organe à plusieurs reprises », m’a dit Atala. « Comme s’il était fabriqué par une machine. »

Un après-midi, je me suis arrêté au bureau de John Jackson, professeur associé à l’institut. Jackson, 63 ans, est un hématologue expérimental de métier. Il est arrivé à Wake Forest il y a quatre ans et a comparé le passage à l’institut, avec toutes ses technologies de nouvelle génération, à un « retour à l’école ».

Jackson supervise le développement d’une imprimante à cellules cutanées, conçue pour imprimer une gamme de cellules cutanées vivantes directement sur un patient. « Disons que vous avez une blessure sur votre peau », suggère Jackson. « Vous scannez la plaie pour obtenir la taille et la forme exactes du défaut, et vous obtenez une image en 3D du défaut. Vous pourriez alors imprimer les cellules » – qui sont cultivées dans un hydrogel – « dans la forme exacte dont vous avez besoin pour la blessure ». Pour l’instant, l’imprimante peut déposer des tissus au niveau des deux couches supérieures de la peau, ce qui est suffisant pour traiter – et guérir – la plupart des brûlures. En bas de la ligne, le laboratoire espère imprimer plus profondément sous la surface de la peau et imprimer des couches plus compliquées de la peau, y compris le tissu adipeux et les follicules pileux profondément enracinés.

Jackson a estimé que les essais cliniques pourraient commencer dans les cinq prochaines années, en attendant l’approbation de la FDA. En attendant, son équipe s’était occupée de tester l’imprimante à peau sur des cochons. Il a déroulé une grande affiche, qui était divisée en panneaux. Le premier présentait une photographie détaillée d’une plaie carrée, d’environ 10 cm de côté, que les techniciens avaient découpée sur le dos d’un porc. (Les porcs avaient été placés sous anesthésie générale.) Le jour même, les chercheurs avaient imprimé des cellules directement sur la plaie, un processus qui avait pris environ 30 minutes. Sur les photos prises après l’impression, on pouvait distinguer une différence de couleur et de texture : La zone était plus grise et plus terne que la chair naturelle du porc. Mais il y avait peu de plissement, pas de tissu cicatriciel en relief ou en crête, et, avec le temps, le gel s’est plus ou moins complètement fondu dans la peau environnante.

L’imprimante à cellules de peau est l’un des nombreux projets actifs de l’institut qui reçoit des fonds du ministère américain de la Défense, notamment des initiatives de régénération tissulaire pour les blessures faciales et génitales, toutes deux endémiques chez les soldats américains blessés lors des dernières guerres. L’année dernière, des chercheurs dirigés par Atala ont annoncé l’implantation réussie de vagins fabriqués à partir des propres cellules des patients chez quatre adolescents souffrant d’un trouble rare de la reproduction appelé syndrome de Mayer-Rokitansky-Küster-Hauser. Wake Forest teste également sur des animaux des pénis et des sphincters anaux de cadavres cultivés en laboratoire et décellularisés, dans l’espoir de commencer des essais sur l’homme dans les cinq prochaines années.

Le Périphérique, le nouveau roman du futuriste William Gibson, qui a inventé le terme « cyberespace » et prévu la majeure partie de la révolution numérique, se déroule à une époque où les humains sont capables de « fabriquer » – essentiellement d’imprimer en 3D – tout ce dont ils ont besoin : médicaments, ordinateurs, vêtements. Ils ne sont limités que par leur imagination. Et pourtant, penché sur l’affiche de Jackson, je me suis surpris à penser que même Gibson n’avait pas prédit cela : de la chair vivante, à la demande.

Je me suis dirigé vers le bureau d’Atala. La lumière du soleil éclaboussait le sol et un haut ensemble d’étagères, qui affichaient des photos des deux jeunes fils d’Atala et plusieurs exemplaires de son manuel, Principles of Regenerative Medicine.

Il avait été dans la salle d’opération toute la matinée (il est aussi le président de l’urologie de la faculté de médecine) et ne s’attendait pas à rentrer chez lui avant tard dans la soirée, mais il était joyeux et bouillonnant d’énergie. Je lui ai demandé s’il avait déjà envisagé d’abandonner sa pratique pour se concentrer uniquement sur la recherche.

Il a secoué la tête. « En fin de compte, je suis entré en médecine pour prendre soin des patients », a-t-il dit. « J’aime avoir cette relation avec les familles et les patients. Mais ce qui est tout aussi important, c’est que cela me permet de rester en contact avec les besoins. Parce que si je vois ce besoin de première main, si je peux mettre des visages sur le problème – eh bien, je sais que je vais continuer à y travailler, à essayer de comprendre. »

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