En bref
- Des aimants guident la croissance de vaisseaux artificiels.
- La méthode améliore la précision de l’angiogenèse.
- Des tests sur des tissus musculaires sont prévus.
Sans vaisseaux sanguins bien organisés, un tissu fabriqué en laboratoire reste très limité. Il peut exister en apparence, mais il manque l’essentiel, un réseau capable d’apporter oxygène et nutriments jusque dans ses zones les plus fines.
Pourquoi les capillaires restent le vrai casse-tête
C’est là que tout se complique. Les capillaires, ces vaisseaux minuscules où les cellules sanguines passent presque en file indienne, peuvent mesurer jusqu’à 0,005 millimètre. À cette échelle, reproduire une architecture propre et régulière n’a rien d’anodin.
L’équipe menée par le MIT rappelle que la réussite d’un organe ou d’un tissu cultivé dépend largement de cette micro-irrigation. Ritu Raman, ingénieure en mécanique, résume l’enjeu dans une formule simple : « Les tissus sains dépendent de réseaux de vaisseaux sanguins organisés. » Or, selon elle, les méthodes actuelles ne permettent pas encore de fabriquer facilement ce type de réseau dans des tissus conçus en laboratoire.
Une puce, du collagène et des aimants
Le dispositif mis au point repose sur une petite puce contenant des cellules endothéliales, celles qui tapissent les vaisseaux sanguins. Ces cellules sont placées dans un gel de collagène, une protéine clé du corps humain.
Dans cette puce, les chercheurs ont ajouté un minuscule aimant. Puis ils ont piloté son mouvement grâce à plusieurs aimants extérieurs, en trois dimensions. En modulant la force exercée, ils ont pu guider la manière dont de nouveaux vaisseaux apparaissaient. La logique est assez élégante, presque mécanique, et elle prolonge une approche déjà utilisée par cette équipe pour fabriquer des muscles et des nerfs artificiels.
Contrôler le nombre, la longueur et la direction
Le point fort de la méthode tient là. En faisant varier l’intensité de la traction magnétique, les chercheurs ont pu agir sur la longueur des vaisseaux, sur leur nombre, mais aussi sur leur orientation.
Ce n’est encore qu’un prototype, mais les premiers résultats sont jugés prometteurs. Ritu Raman explique ainsi que le fait d’étirer le vaisseau d’avant en arrière semble augmenter le nombre de nouveaux capillaires. Techniquement, cette création de nouveaux vaisseaux s’appelle l’angiogenèse. Jusqu’ici, on pouvait tenter de l’orienter avec des signaux chimiques, comme des facteurs de croissance, mais avec une précision limitée.
Le gène PIEZO1 et la suite des essais
Les chercheurs ont aussi regardé ce qui se passe dans la cellule. En répétant l’expérience avec des cellules modifiées pour fonctionner sans le gène PIEZO1, ils ont observé moins de vaisseaux. Ce gène contrôle des canaux ioniques sensibles à la pression mécanique, en quelque sorte des portes d’entrée et de sortie de la cellule.
Résultat, l’activation de ces canaux paraît jouer un rôle central. La suite est déjà tracée. L’équipe veut maintenant vérifier comment le sang circule réellement dans les artères, veines et capillaires obtenus, puis construire des tissus autour de cette structure, en commençant par le muscle. Jessica Shah, ingénieure biomédicale au MIT, indique que ces travaux portent désormais sur l’effet d’un agencement très précis des vaisseaux sur la fonction musculaire. L’étude a été publiée dans la revue PNAS.
