--- title: "Des chercheurs conçoivent des vaisseaux sanguins pour des cœurs imprimés en 3D" url: https://www.voxelmatters.com/fr/des-chercheurs-concoivent-vaisseaux-sanguins-pour-coeurs-imprimes-3d/ date: 2025-06-13 modified: 2025-06-13 lang: fr author: "Edward Wakefield" description: "Selon l’Université Stanford, plus de 100 000 personnes figurent sur les listes d’attente pour une greffe d’organe aux États-Unis. Certaines attendront des années avant de recevoir un organe — et..." categories: - "FA en médecine" - "Micro-impression 3D" - "Recherche et formation" - "Recherche médicale" tags: - "future" image: https://www.voxelmatters.com/wp-content/uploads/2025/06/20250313Mark-Skylar-Scott-4-640x427.jpeg word_count: 968 --- # Des chercheurs conçoivent des vaisseaux sanguins pour des cœurs imprimés en 3D [Selon l’Université Stanford](https://news.stanford.edu/stories/2025/06/blood-vessels-3d-printed-heart-organs), plus de 100 000 personnes figurent sur les listes d’attente pour une greffe d’organe aux États-Unis. Certaines attendront des années avant de recevoir un organe — et d’autres n’y survivront pas. Même lorsqu’un organe compatible est disponible, il existe un risque que le corps du patient le rejette. Pour réduire les délais d’attente et limiter les risques de rejet, les chercheurs en médecine régénérative mettent au point des [méthodes permettant de fabriquer sur demande des cœurs, des reins, des foies et d’autres organes à partir des propres cellules du patient](https://www.voxelmatters.com/fr/tu-graz-et-vit-impriment-en-3d-une-imitation-de-peau-avec-cellules-vivantes/) . L’un des défis majeurs reste de garantir que l’oxygène et les nutriments puissent atteindre toutes les parties d’un organe nouvellement cultivé. Des chercheurs de Stanford ont mis au point de nouveaux outils pour concevoir et imprimer en 3D des réseaux vasculaires extrêmement complexes, capables de faire circuler le sang dans un organe. Leur plateforme, [publiée dans la revue *Science*](https://www.science.org/doi/10.1126/science.adj6152), permet de générer beaucoup plus rapidement qu’auparavant des modèles imitant fidèlement les structures observées dans le corps humain, et de les traduire en instructions destinées à une imprimante 3D. « *La mise à l’échelle des tissus bio-imprimés est actuellement limitée par notre capacité à générer leur réseau vasculaire — on ne peut pas agrandir ces tissus sans leur fournir un apport sanguin* », explique Alison Marsden, professeure de pédiatrie et de bio-ingénierie à Stanford et codirectrice de l’étude. « *Nous avons réussi à rendre notre algorithme environ 200 fois plus rapide que les méthodes précédentes, et à générer des structures vasculaires pour des formes complexes, comme les organes.* » ## Une vascularisation à l’échelle d’un organe Lorsqu’un organe reçoit du sang, celui-ci passe d’abord par une grande artère, puis dans des vaisseaux sanguins de plus en plus petits, qui permettent les échanges gazeux et nutritifs avec les tissus. La plupart des cellules doivent se situer à moins d’un cheveu de distance d’un vaisseau sanguin pour survivre. Dans les tissus à forte demande métabolique comme le cœur, cette distance est encore plus faible — il peut y avoir plus de 2 500 capillaires dans un cube d’un millimètre de côté. Tous ces micro-vaisseaux finissent par converger avant de quitter l’organe. Ces réseaux vasculaires ne sont pas standardisés : chaque organe a une forme unique, et il peut exister des variations même entre deux cœurs de taille similaire. Jusqu’à maintenant, modéliser un réseau vasculaire réaliste adapté à un organe complexe et unique prenait énormément de temps. De nombreux chercheurs se sont donc appuyés sur des structures standardisées, efficaces dans les petits modèles, mais difficiles à adapter à grande échelle. Marsden et ses collègues ont donc créé un algorithme permettant de générer des arbres vasculaires qui imitent fidèlement les réseaux sanguins des organes réels. Ce logiciel est maintenant accessible à tous via leur projet open source *SimVascular*. Ils y ont [intégré des simulations de dynamique des fluides](https://www.voxelmatters.com/fr/ntop-acquiert-cloudfluid-pour-faire-progresser-son-offre-de-conception-numerique/) pour s’assurer que le sang se distribue uniformément, tout en évitant les collisions entre vaisseaux et en créant une boucle fermée avec une seule entrée et une seule sortie. « *Il nous a fallu environ cinq heures pour générer un modèle informatique d’un réseau vasculaire pour un cœur humain. Nous avons atteint une densité où chaque cellule du modèle se trouvait à environ 100 à 150 microns du vaisseau sanguin le plus proche, ce qui est excellent* », rapporte Zachary Sexton, chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Marsden et coauteur principal de l’étude. Le modèle contenait un million de vaisseaux. « *C’est une première. Cette tâche aurait probablement pris plusieurs mois avec les anciens algorithmes.* » Même si les imprimantes 3D ne sont pas encore capables d’imprimer un réseau aussi dense et détaillé, les chercheurs ont réussi à concevoir et imprimer un modèle vasculaire avec 500 branches. Ils ont aussi testé une version plus simple afin de vérifier qu’elle pouvait maintenir des cellules en vie. [Grâce à une bio-imprimante 3D](https://www.voxelmatters.com/researchers-advance-vascularized-tissue-with-fresh-bioprinting/), ils ont fabriqué un anneau épais contenant des cellules rénales humaines embryonnaires, dans lequel passaient 25 vaisseaux. En y pompant un liquide enrichi en oxygène et en nutriments, ils ont réussi à maintenir en vie un grand nombre de cellules proches du réseau. « Nous montrons que ces vaisseaux peuvent être conçus, imprimés et maintenir des cellules en vie », affirme Mark Skylar-Scott, professeur adjoint de bioingénierie et codirecteur de l’étude. « Il reste du travail pour accélérer l’impression, mais nous avons maintenant une chaîne complète pour générer efficacement différents réseaux vasculaires et les convertir en instructions d’impression. » ## Vers un cœur bio-imprimé Les chercheurs précisent toutefois que ces réseaux ne sont pas encore des vaisseaux sanguins fonctionnels — ce sont des canaux [imprimés dans une matrice 3D](https://www.voxelmatters.com/essent-biologics-launches-micronized-bone-matrix-for-3d-bioprinting/), sans cellules musculaires, endothéliales, fibroblastes ou autres éléments nécessaires à leur fonctionnement autonome. « *C’est la première étape vers la génération de réseaux vasculaires réellement complexes* », explique Dominic Rütsche, chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Skylar-Scott et coauteur principal de l’étude. « *Nous pouvons désormais les imprimer avec une complexité jamais atteinte, mais ils ne sont pas encore physiologiquement fonctionnels. C’est notre prochaine étape.* » Transformer ces modèles en[ vaisseaux fonctionnels](https://www.voxelmatters.com/researchers-3d-print-tiny-human-blood-vessel-structures/) n’est qu’un aspect parmi d’autres dans la fabrication d’un cœur humain complet par impression 3D. L’équipe travaille aussi à encourager la croissance des plus petits vaisseaux — trop fins ou rapprochés pour être imprimés —, à améliorer la vitesse et la précision des imprimantes 3D, et à produire les énormes quantités de cellules nécessaires à l’impression d’un cœur entier. «* C’est une étape clé du processus* », conclut Skylar-Scott. « *Nous avons réussi à générer suffisamment de cellules cardiaques humaines à partir de cellules souches pour imprimer un cœur entier, et nous pouvons maintenant concevoir un réseau vasculaire complexe pour les nourrir et les maintenir en vie. Nous travaillons activement à combiner les deux : cellules et vascularisation, à l’échelle de l’organe.* »