Première mondiale : greffe de trachée artificielle

Un homme de 36 ans, d’origine africaine, et effectuant un doctorat en géologie en Islande, fut le premier receveur d’une greffe de trachée artificielle. Touché par un cancer dont la tumeur ne faisait que croître et avait atteint la taille d’une balle de golf, ce patient a pu profiter des avancées scientifiques et technologiques en nanotechnologies de ces dernières années, et un mois après l’opération effectuée en Suède par le P^r Paolo Macchiarini, il se remet doucement.

Cette première mondiale est le fruit d’une collaboration internationale entre scientifiques et cliniciens, à l’image de celle très médiatisée ayant été menée en 2008 (greffe de trachée chez une patiente dont l’organe avait été endommagé par la tuberculose). La différence majeure dans le cas de ce patient africain repose sur le fait qu’aucun donneur ne fut nécessaire, la trachée transplantée ayant été entièrement créée au laboratoire.

La trachée du patient, en forme de "Y" car incluant les deux bronches principales, avait préalablement été scannée par CT scan en 3D, ce qui avait permis aux scientifiques de University College London (UCL) de répliquer à l’exacte, par modélisation informatique, la structure, la forme et la taille de celle-ci. Les experts de UCL ont ainsi conçu une trachée artificielle à partir de matériau polymère nano-composite, développé et breveté par le P^r Alexander Seifalian. L’organe artificiel, envoyé au centre hospitalo-universitaire Karolinska, était alors placé dans un bioréacteur contenant des cellules souches du patient isolées à partir de la moelle osseuse : en quelques jours, ces cellules ont poussé, se sont différenciées et ont entièrement recouvert la structure polymère, à l’image d’algues venant investir la surface d’un bateau coulé. En effet, un mois après l’opération, ayant duré 12 h, l’organe artificiel ne peut être distingué de l’organe naturel sur lequel il a été greffé.

Cette technique a pu être mise au point grâce aux avancées de nanotechnologies et permet la création d’une structure artificielle en quelques jours. Ce composite, qui donne à l’organe des propriétés d’élasticité tout en restant robuste et présente une versatilité importante qui devrait réduire les risques de rupture, peut également être utilisé à d’autres applications telles que l’endoprothèse (ou stent) coronarienne.

L’utilisation de matériaux polymères en tant que matériaux médicaux n’est pas nouvelle. Ce matériau, en revanche, présente les caractéristiques d’être formulé spécialement pour encourager la croissance des cellules sur sa surface. Son brevetage a été facilité par l’entreprise de valorisation de l’université, UCL Business, pour une utilisation dans la catégorie des dispositifs médicaux.

Le P^r Macchiarini estime que de nombreux autres organes pourraient ainsi être remplacés de même manière et souhaite dans un avenir proche utiliser cette même technique sur un bébé coréen de 9 mois né avec une malformation de la trachée.

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Le matériau nano-composite utilisé contient des composants ayant une taille inférieure à 100 nm (par comparaison, l’épaisseur d’un cheveu a une taille moyenne de 60.000 nm), et répété à l’identique en une chaîne polymère.

Sources :
 BBC News - 07/07/11 - http://www.bbc.co.uk/news/health-14... et http://www.bbc.co.uk/news/health-14... (video)
 UCL, News, -07/07/11 - http://www.ucl.ac.uk/news/news-arti...

Auteur : D^r Claire Mouchot