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Je suis Christophe Marquette, directeur de recherche au CNRS. J’ai une formation biochimie et je suis entré au CNRS en 2001. Je fais des recherches sur les outils et dispositifs de diagnostic in vitro, dans lesquels j’ai créé une entreprise qui s’appelle Axo Science.
J’ai ensuite commencé à travailler avec la 3D, avec l’impression de polymères pour faire des dispositifs médicaux de diagnostic in vitro et puis on a commencé à faire de l’impression de dispositifs médicaux et matériaux implantables. On a fini par monter une plateforme technologique sur l’université de Lyon, avec trois laboratoires: un qui fait de la céramique, un qui fait de la photochimie à l’ENS de Lyon et un orienté biologie – biochimie appliquée.
C’est venu au départ d’un besoin de fabriquer des dispositifs en 3D pour le diagnostic avec, à l’époque, très peu d’outils, à part du PLA. On avait au départ beaucoup de travaux avec la photochimie, avec la DLP, avant qu’on puisse vraiment s’acheter des machines plus performantes. Ensuite, avec les connaissances qu’on avait en biologie, en matériaux, on s’est dirigé plutôt vers de la recherche en impression 3D, plutôt que vers l’impression 3D pour faire de la recherche.
Maintenant, nous travaillons sur des procédés et des matériaux pour l’impression 3D, nous déposons des brevets sur des techniques de modifications de matériaux pour les rendre imprimables. Au départ il s’agissait un besoin d’avoir les outils, puis cela s’est transformé en thématique de recherche pour développer ces outils.
Quels brevets avez-vous déposés ?
La bioimpression 3D ça veut dire imprimer des cellules vivantes avec un contrôle de la structure 3D, donc avec impression 3D et avec à la fin de la fonctionnalité, c’est à dire pas uniquement des cellules dans un gel, mais une fonction, que ce soit un tissu ou un organe. plus souvent des tissus que des organes actuellement.
Concernant les applications, il y en a deux: La première, c’est la régénération, donc le traitement de tissus ou d’organes déficients. La seconde, c’est les modèles d’études in vitro. Nous allons par exemple répliquer des tumeurs in vitro avec leur forme et leur composition pour tester des médicaments, de la thérapie. Il existe également des applications pharmaceutiques, consistant à reproduire vingt fois la même tumeur et effectuer différents tests.
Notre focus est davantage sur la bioimpression de tissus qui se réimplantent. Nous avons un projet avec l’armée française sur la réimplantation de peau sur les grands brûlés par exemple. Le but, c’est de pouvoir recréer un tissu avec les cellules du patient, que ce soit pour la thérapie ou la régénération, avec les cellules du patient. Cela signifie qu’il n’y aura pas de rejet, pas de traitement anti-rejet.
Il s’agit d’une plateforme technologique innovante, un label donné par les régions, c’est assez rare, c’est la seule en fabrication additive. Cela donne accès a du financement pour financer des machines, la spécificité c’est d’avoir un focus très industriel. 50% du budget annuel vient de la région, et 50% vient de contrats avec des industriels afin de faire la recherche sur l’utilisation de la fabrication additive dans le cadre de dispositifs médicaux implantables, de fabrication additive de tissu.
Nous sommes actuellement une quinzaine à travailler sur toutes ces thématiques, depuis 2005. L’équipe est multidisciplinaire, puisqu’on fait de la recherche sur la 3D et la santé, nous avons des biologistes, des polyméristes, des ingénieurs, des chimistes, des céramistes, etc. les projets sont tout le temps très transdisciplinaires.
Le premier, c’est la possibilité de créer des dispositifs personnalisés pour les patients, que ce soit de la bioimpression, évidemment spécifique au patient puisqu’il y a ses cellules dedans, mais aussi une forme qui va être spécifique.
Pour ce qui est du silicone, nous travaillons aussi beaucoup sur des implants de trachées. Les trachées sont différentes d’une personne à l’autre, et les interventions qu’elles ont pu avoir sont également différentes. Il y a également l’avantage de pouvoir produire directement dans les CHU, les hôpitaux, les cliniques, pouvoir produire des dispositifs médicaux en local. Je pense par exemple à la partie pédiatrique, il y a des implants courts termes sur la trachée, les œsophages en silicone, notamment sur les enfants qui ont des pathologies. Il est possible de leur mettre des implants de trachées pour quelques semaines qui sont achetés à prix d’or à l’extérieur mais qui pourraient être fabriqués en impression 3D directement à l’hôpital. Cela permettrait d’avoir l’implant qui est adapté à l’âge du patient, car il faut savoir que pour les patients en pédiatrie on utilise les implants pour les adultes ce qui est un peu complexe à mettre en place.
Il y a aussi l’avantage de pouvoir faire des dispositifs médicaux qui ne sont pas faisables par moulage. Par exemple, sur la partie trachéale que nous faisions avec cette entreprise, le nouveau design qu’ils voulaient mettre en place n’était pas réalisable par moulage. IL y avait une architecture interne, une optimisation topologique à l’intérieur et une optimisation mécanique, qui provenait du fait de pouvoir le faire en 3D et pas par moulage.
Mais il existe aussi des verrous, notamment le plus gros verrou c’est que les matières implantables ne sont pas imprimables, d’où la nécessité de travailler dessus.
Nous venons de lancer une entreprise qui s’appelle Healshape, qui est là pour fabriquer in vitro des greffons de tissu pour les patientes qui ont eu un cancer de sein. C’est basé sur nos travaux, mais également ceux d’autres, afin de générer des tissus qui vont être regreffés à la place du sein qui a été enlevé pour de la chirurgie post-cancer. C’est notre gros projet pour les dix années à venir autour de la plateforme 3d.FAB.
C’est un projet important car il n’y a aucune entreprise qui s’attaque à ça, le time to market étant de 10 ou 12 ans, le retour sur investissement est très long, comme pour tous les projets de médecine régénérative. Pour notre projet sur les grands brûlés, c’est pareil, le débouché commercial n’est pas important, mais il y a un gros impact sociétal, ainsi que pour les patients. C’est plutôt les projets qui nous intéressent.
Dans la médecine, ce qui serait idéal, c’est que les hôpitaux s’équipent de machines prêtes à l’emploi pour fabriquer des implants trachéo, silicones ou des pièces moins invasives. Qu’il y ait une gestion directe en circuit court, en interne, pour créer ces choses-là.
Sur la partie médecine régénérative, c’est un peu différent, il faut avoir des structures particulières. Il y en a déjà à Lyon qui fait de la peau pour être implantée et je pense que ça va exploser. La partie impression dans tout ce qui est bioimpression n’est que 5 à 10% de la problématique le reste vient plutôt d’une problématique niveau biologie. Fabriquer l’objet vivant c’est facile, en faire un organe fonctionnel qui peut être réimplanté. Il n’y a plus de verrou sur la partie impression, mais plutôt sur la partie biologie, sur la maturation des tissu et la mise en contrainte. Cela va évoluer dans les années à venir.
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