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Comment l’impression 3D change la médecine

L’impression 3D est une technologie encore peu mature, qui pose actuellement de nombreuses questions, dont la principale : l’impression 3D sera-t-elle la révolution annoncée ? Récemment, la société de Private Equity XAnge en a fait un état des lieux dont nous vous parlions dans un précédent article.

Mais il y a quelques secteurs et applications pour lesquels l’impression 3D apporte d’ores et déjà des réponses très concrètes, intéressantes et pertinentes. La médecine en est un très bon exemple.

Deux des avantages principaux de l’impression 3D sont qu’elle est parfaitement adaptée à la personnalisation et à la petite série. En cela elle est donc idéale pour le monde de la Santé où chaque patient est par définition unique, dans sa morphologie, dans son empreinte génétique, dans sa réponse aux médicaments…
L’intégration de l’impression 3D dans un protocole de soins peut alors se faire de plusieurs façons :

  • La production de prothèses finales auditives ou dentaires : Les prothèses dentaires sont désormais réalisées avec l’aide de l’impression 3D, permettant un niveau de précision au dixième de millimètre. Il en est de même pour les prothèses auditives.
  • La production de prothèses osseuses personnalisées : La prothèse est un dispositif qui doit s’insérer dans le corps du patient. Avant l’impression 3D, il était compliqué de faire des prothèses parfaitement adaptées. De ce fait, il y avait par exemple des tailles génériques pour des prothèses de hanche. Aujourd’hui, on est capable de scanner l’ossature du patient et de produire une prothèse personnalisée s’intégrant à sa morphologie unique. C’est là encore une révolution en termes de rétablissement et de confort des patients devant subir ce genre d’intervention lourde. Mais aussi en termes de gestion des stocks de prothèses si l’hôpital venait à être capable de les produire ou de les faire produire à la demande dans des délais adaptés.
  • La fabrication de dispositifs remplaçant les plâtres pour soigner une fracture : Ces nouveaux dispositifs sont à la fois plus légers et permettent au membre touché de mieux respirer. Un autre avantage de ce genre de plâtre est qu’il est recyclable. On pourra réutiliser la matière première pour réaliser de nouveaux plâtres.
  • La création de techniques de soins avancées : En 2013, un bébé a pu être soigné d’une maladie grave de la trachée, car le chirurgien a réussi à construire par impression 3D une prothèse de trachée. Plus récemment, une patiente de 22 ans souffrant d’une maladie de déformation de sa boîte crânienne a été opérée avec succès. D’autres techniques existaient auparavant, mais elles utilisaient des matériaux moins adaptés, et surtout ne garantissaient pas que la prothèse soit à la taille exacte. Ceci engendrait non seulement des problèmes esthétiques, mais en plus des problèmes de récupération des fonctions cérébrales. L’impression 3D a permis dans ce cas de minimiser ces risques en utilisant un plastique beaucoup plus adapté et en permettant surtout une impression à la taille exacte.

  • L’accès aux prothèses : les prothèses de main coûtent très chers (potentiellement plusieurs dizaines de milliers d’euros). C’est ce qui a amené un ancien charpentier sud-africain à travailler sur une prothèse de main open, suite à un accident qui lui a coûté 4 doigts. Ce projet s’appelle maintenant Robohand et a permis d’ores et déjà à plusieurs centaines de personnes de retrouver un usage de la main. En effet cette prothèse ne coûte que quelques centaines d’euros, la rendant beaucoup plus accessible qu’une prothèse médicale posée à l’hôpital (les fichiers de modélisation de Robohand sont disponibles sur Thingiverse). Ce genre de projet montre le chemin vers une nouvelle médecine open, où les modèles de certains dispositifs médicaux pourraient être mis en partage gratuitement, permettant par ce biais l’accès de nombreuses personnes à ces dispositifs.

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  • L’adaptation des exosquelettes à la morphologie des patients : Nous vous en parlions dans un précédent article, 3D Systems a travaillé avec la société EksoBionics, spécialisée dans la production d’exosquelette, pour réaliser un exosquelette totalement adapté à la morphologie d’une patiente, Amanda Boxtel, grâce à l’impression 3D et à des scans 3D de certaines parties du corps d’Amanda.

  • La création de médicaments personnalisés : Chaque humain ne réagit pas de la même manière aux molécules présentes dans les médicaments. L’impression 3D pourrait permettre d’envisager une production de médicaments personnalisés, mieux adaptés à chacun, permettant en même temps aux pharmaciens de retrouver un rôle de préparateur.
  • Les tests de nouvelles molécules : Ces tests pourraient être faits sur de vrais tissus humains imprimés en 3D. Actuellement, les tests des laboratoires sont souvent menés sur des tissus humains reconstitués en 2 dimensions, ne recréant pas la structure du tissu réel. L’impression 3D pourrait permettre de produire des tissus humains à partir de cellules humaines, qui permettraient aux laboratoires de tester leurs molécules sur des tissus réels, donnant donc des résultats beaucoup plus fiables que les méthodes actuelles. La société américaine Organovo a d’ailleurs annoncé en début d’année la production de ses premiers tissus de rein, et les a fournis à des laboratoires de recherche pour pousser les expérimentations sur ces échantillons.
  • En projection vers le futur, l’impression 3D de tissus humains pourrait permettre de produire des organes à partir des cellules du patient, afin par exemple de remplacer son coeur malade, ou un rein déficient. Les avantages seraient évidents : pas d’attente de plusieurs années qu’un donneur compatible se présente, il suffit de profiter d’un temps machine disponible, la matière première se trouvant directement sur le patient. Deuxième avantage non négligeable là encore : le risque de rejet de la greffe pourrait être largement diminué. En effet, les cellules provenant du corps du patient, il y aurait de grandes chances que le nouvel organe ne soit pas perçu comme un corps étranger.

Mais cela pose aussi de vraies questions d’éthique. En effet, si nous sommes capables de produire des organes fonctionnels, nous ne sommes plus très loin d’être capables de cloner ou encore de faire de l’amélioration génétique. Ce sont de vrais sujets que les politiques doivent prendre en main rapidement, s’ils ne veulent pas être dépassés par les entreprises qui vont pousser ces technologies.

Ainsi l’impression 3D promet une révolution heureuse de la médecine, avec des soins toujours plus adaptés à chacun. En revanche, comme toute nouvelle technologie, elle a un pendant plus négatif, en l’occurrence le spectre du clonage et de la manipulation génétique. L’évolution de cette technologie doit être encadrée par une réflexion sur la société pour que cette révolution ne soit qu’heureuse.

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A propos de Frederic Allard

Diplômé de l’Ecole Centrale Paris où j’ai suivi une spécialisation en Génie Industriel, j’ai par la suite créé plusieurs sociétés, dans le monde du conseil puis dans le Digital. Je suis actuellement Consultant en stratégie d'intégration d'innovations technologiques comme l'impression3D dans les entreprises, au sein de la société Septine. Je suis persuadé que la digitalisation des outils de production (et donc l'impression 3D) va induire de profonds changements dans la vie des industriels, des logisticiens et finalement dans nos vies au quotidien.