Le CSEM et ClexBio créent un bioréacteur pour fabriquer des implants cardiovasculaires issus de l’ingénierie tissulaire

Une matrice biodégradable pour créer du tissus humain

Les deux partenaires ont créé et testé ensemble un prototype de bioréacteur pour la production d’implants veineux fonctionnels fabriqués à partir de tissus humains dérivés de cellules souches qui s'intègrent dans le corps du patient et deviennent des tissus vivants. ClexBio a mis à profit ses compétences en médecine régénératrice, la propriété intellectuelle de sa plateforme et sa vaste expertise dans les hydrogels, tandis que les ingénieur.e.s du CSEM ont tiré parti de leur savoir-faire en automation, microsystèmes physiologiques et solutions de laboratoire intelligentes.

La plateforme technologique VivoSet de ClexBio est une formulation révolutionnaire de cellules et de biomatériaux qui permet de mouler et d’élaborer des tissus à l’architecture complexe, comme les veines. Ces veines sont produites en combinant des cellules normales avec le biomatériau breveté de ClexBio à l’aide d’un processus microfluidique. Une fois le tissu souhaité formé, les cellules et l’échafaudage sont retirés, laissant derrière eux un implant composé d’une matrice extracellulaire humaine – le principal composant des tissus naturels. Ce greffon de tissu veineux issu de l'ingénierie tissulaire peut alors être implanté directement chez les patients.

Le centre suisse d’innovation technologique CSEM est spécialisé dans le développement de plateformes standardisées d’ingénierie tissulaire. Ses ingénieurs et ingénieures ont collaboré avec les expert.e.s de ClexBio pour concevoir et valider un bioréacteur capable de produire ces implants tissulaires de manière évolutive. Cette machine reproduit la structure tubulaire des veines qui acheminent le sang depuis les organes jusqu’au cœur. En associant une structure guide à des membranes biocompatibles et en recourant à l’impression 3D avec des résines biocompatibles, l’équipe du CSEM a conçu le moule pour produire des tubes similaires aux veines. Une série de tissus mesurant environ 10 cm de longueur et 1 cm de diamètre a ainsi pu être générée.

Sur la base des premiers résultats précliniques de ClexBio, ces implants ne provoquent aucune réponse immunitaire post-implantatoire chez les patients. Au contraire, ils sont colonisés par les cellules du patient et se transforment en un tissu fonctionnel, qui s’intègre dans le corps et croît avec celui-ci – une solution véritablement régénératrice et une percée potentielle dans la médecine moderne..

L'ingénierie de tissus veineux

Le projet Supervene avait pour objectif de développer des processus de fabrication automatisés et standardisés pour la médecine régénératrice, afin de passer du laboratoire aux applications cliniques. « VivoSet est une nouvelle technologie capable de libérer le potentiel inouï des nouvelles thérapies cellulaires », souligne Stéphanie Boder-Pasche, Senior Project Manager dans les microtechnologies cellulaires au CSEM. Son collègue Gilles Weder, Head of Research & BD dans les technologies des sciences de la vie au CSEM, ajoute : « La fabrication de ces implants révolutionnaires nécessite un système de production de tissu en milieu fermé de haute technologie, qui fonctionne de manière automatisée ». Les veines se développent durant quelques semaines dans un environnement stérile, avec une circulation automatisée pour l’apport en oxygène et en nutriments. Pour Armend Håti, CEO & cofondateur de ClexBio, il s’agit d’une étape déterminante cruciale : « L’utilisation d’un système fermé pour générer les greffes veineuses permet de réduire le risque de contamination, de garantir la qualité et la sécurité du produit et d’en faciliter la conformité avec les autorités régulatoires. Il s’agit d’une condition préalable essentielle pour pouvoir mener des études sur l’homme et passer à l’échelle commerciale dans un environnement GMP à l’avenir. »

Perspectives

Le système étant à présent développé, ClexBio entend conduire quelques essais précliniques supplémentaires sur des modèles animaux plus grands afin de produire des données concernant la fonctionnalité des implants veineux bio-conçus dans le système cardiovasculaire – et notamment leur capacité à s’intégrer avec les cellules de l’hôte. « Nous sommes vraiment impatients, il pourrait s’agir d’un tournant décisif pour la chirurgie humaine et le traitement des tissus endommagés : nous quittons le monde des implants synthétiques pour celui de la bio-ingénierie », déclare Armend Håti.