Publié le 26 octobre 2025. Des chercheurs du Centre for Heart Lung Innovation (HLI) de l’hôpital St. Paul ont franchi une étape majeure dans le domaine de la médecine régénérative en développant la bio-impression de tissus cardiaques vivants. Cette avancée promet de révolutionner les tests de médicaments, offrant une alternative plus rapide, économique et précise aux méthodes actuelles.
- Des tissus cardiaques vivants ont été bio-imprimés en 3D à l’hôpital St. Paul, utilisant des cellules de patients reprogrammées.
- Ces modèles tissulaires permettent de tester des médicaments et des traitements dans des conditions plus réalistes, avant les essais cliniques.
- Cette technologie ouvre la voie à une médecine personnalisée et pourrait réduire la dépendance aux tests sur animaux.
Le projet, fruit de trois années de recherche menée par le Dr Zachary Laksman, la doctorante Hattie Luo et l’étudiant en ingénierie Ardin Sacayanan, combine habilement biologie et ingénierie. L’équipe a d’abord reprogrammé des cellules sanguines de patients pour les transformer en cellules souches, avant de les différencier en cellules cardiaques. Cette approche permet désormais d’imprimer des tissus avec une précision inédite. « Nous avions cette vision d’utiliser une imprimante 3D pour imprimer du tissu cardiaque », a confié le Dr Laksman.
Face aux limites des bio-imprimantes commerciales, jugées trop rigides, Ardin Sacayanan a conçu un système sur mesure, tandis que Hattie Luo a peaufiné la qualité et la différenciation cellulaires. Le laboratoire a également développé des bio-encres spécifiques au cœur – des mélanges cellulaires conçus pour protéger les cellules vivantes durant le processus d’impression. Ce travail, soutenu par Génome Canada et Genome BC, s’accompagne d’une collaboration avec Axolotl Biosciences en vue de créer des bio-encres cardiaques de nouvelle génération pour une diffusion mondiale.
Chaque échantillon de tissu imprimé, d’une taille de quelques centimètres, est adapté au « criblage à haut débit », permettant ainsi de tester simultanément plusieurs médicaments. Étant donné que les tissus sont génétiquement identiques à ceux du donneur, cette méthode favorise une médecine personnalisée et constitue une alternative prometteuse aux tests sur animaux. « Nous pouvons remplacer les essais cliniques précoces pour commercialiser plus rapidement des médicaments plus sûrs et plus efficaces », a souligné le Dr Laksman.
Hattie Luo travaille actuellement à la création de modèles de cardiomyopathie péripartum, tandis que le laboratoire affine constamment la complexité des tissus pour mieux reproduire la diversité cellulaire du cœur. « Nous augmentons la complexité des tissus que nous imprimons », a précisé le Dr Laksman, avec l’objectif à terme de pouvoir imprimer des patchs cardiaques, voire des organes entiers.
Des défis de taille subsistent, notamment la nécessité d’intégrer des vaisseaux sanguins fonctionnels pour l’impression d’organes complets et d’atteindre une résolution microscopique. Parallèlement, le Dr Yuan Yao, du laboratoire voisin, mène des recherches sur la biofabrication vasculaire afin de permettre « l’impression de tissus cardiaques vascularisés ». Bien que les imprimantes actuelles manquent de la résolution fine pour reproduire les plus petits capillaires, les progrès sont continus.
« L’idée de l’impression 3D de tissus est actuellement l’un des domaines les plus passionnants de la médecine régénérative au monde », a déclaré le Dr Laksman. Au-delà des applications cardiaques, le Dr Emmanuel Osei, un autre scientifique du HLI, a déjà développé un modèle de poumon bio-imprimé, illustrant le potentiel immense de cette technologie pour transformer la médecine régénérative et les soins de santé personnalisés.