L'université Carnegie Mellon a obtenu un contrat ARPA-H pour développer un foie bio-imprimé en 3D.

Une équipe dirigée par l'Université Carnegie Mellon a reçu jusqu'à 28,5 millions de dollars pour développer un foie fonctionnel bio-imprimé en 3D destiné aux patients souffrant d'insuffisance hépatique aiguë. Ce foie temporaire, immunocompatible, est conçu pour favoriser la régénération du foie du patient, réduisant ainsi le recours aux transplantations d'organes.

Une équipe dirigée par l'Université Carnegie Mellon a obtenu une subvention pouvant atteindre 28,5 millions de dollars de l'Agence pour les projets de recherche avancée en santé (ARPA-H) pour financer un projet visant à développer un foie fonctionnel bio-imprimé en 3D pour les patients souffrant d'insuffisance hépatique aiguë.

Ce projet, baptisé LIVE (Liver Immunocompetent Volumetric Engineering), a pour objectif de fournir un foie temporaire favorisant la régénération du foie du patient, réduisant ainsi le recours aux transplantations d'organes. Il s'inscrit dans le cadre du programme PRINT (Personalized Regenerative Immunocompetent Nanotechnology Tissue) de l'ARPA-H, dirigé par Ryan Spitler, Ph.D., responsable de programme à l'ARPA-H.

LIVE s'attaque à un enjeu majeur de santé publique. Chaque année aux États-Unis, environ 100 000 transplantations d'organes (pour un peu plus de 6000 en France) sont réalisées, tandis que 100 000 autres personnes restent sur liste d'attente. Des millions d'autres pourraient bénéficier d'une greffe d'organe, mais ne remplissent pas les conditions requises.

« L’objectif est de créer un fragment de tissu hépatique pouvant servir d’alternative à la transplantation, notamment en cas d’insuffisance hépatique aiguë », explique Adam Feinberg, professeur de génie biomédical à l’université Carnegie Mellon et chercheur principal.

 « Ce foie que nous créons aurait une durée de vie de deux à quatre semaines. Il laisserait aux patients le temps à leur propre foie de se régénérer, et ils n’auraient ensuite plus besoin d’une transplantation, libérant ainsi des greffons pour d’autres patients. Le foie n’est que la première application ; nous prévoyons d’étendre cette technologie au cœur, au pancréas et à d’autres organes. Cette innovation révolutionnerait fondamentalement le système de santé, car la plupart des gens souffrent, à un moment ou un autre, d’insuffisance organique terminale. »

Tissu hépatique perfusable bio-imprimé en 3D frais à l'intérieur d'un bioréacteur

L'équipe est codirigée par Kelly Stevens, professeure de bio-ingénierie à l'Université de Washington, en collaboration avec des experts en cellules souches hépatiques, bioproduction, biomatériaux, hépatologie, transplantation, modèles précliniques et médecine régénérative de la Charité – Universitätsmedizin Berlin, de FluidForm Bio, Inc., de l'Université d'État de l'Iowa, de la Mayo Clinic, de l'Université de Pittsburgh et de l'Université de Washington.

Le projet utilisera les plateformes de bio-impression 3D FRESH et de glace 3D de l'Université Carnegie Mellon pour créer des foies biologiques composés exclusivement de cellules humaines et de protéines structurales, comme le collagène. Ces foies sont conçus pour être immunocompatibles, éliminant ainsi le besoin de médicaments immunosuppresseurs, souvent toxiques et nocifs pour le foie et les reins des patients.

« Le véritable défi réside dans le système immunitaire », a expliqué Feinberg. « Nous allons utiliser des cellules hypoimmunes, conçues pour être un donneur universel, afin que chacun puisse recevoir les cellules et les tissus que nous développons sans avoir besoin de prendre d'immunosuppresseurs. »

D’ici cinq ans, l’équipe espère que le foie bio-ingénierisé sera fonctionnel à l’échelle adulte et prêt pour les essais précliniques, avant les premiers essais cliniques chez l’humain. LIVE s’inscrit dans un effort plus vaste visant à pallier la pénurie d’organes et à développer des solutions bio-ingénierées pour les maladies potentiellement mortelles. Au-delà de l’insuffisance hépatique aiguë, les technologies développées dans le cadre du programme ARPA-H PRINTS pourraient être adaptées à d'autres affections hépatiques, voire à d'autres organes, notamment le cœur et les reins.

« Le projet LIVE va faire progresser de manière significative la biofabrication d'organes pour la transplantation en finançant notre équipe hautement qualifiée, qui réunit les meilleurs ingénieurs, biologistes et cliniciens », a ajouté Feinberg. « Les technologies et les compétences que nous développerons auront également un impact au-delà du foie, permettant de poursuivre les efforts pour créer des tissus et des organes humains afin de traiter les malformations cardiaques congénitales, les maladies cardiaques, la cécité et le diabète de type 1. »

https://engineering.cmu.edu/news-events/news/2026/01/12-3d-bioprinted-liver.html