Ces chercheurs de Columbia ont créé un moyen de faire pousser des cheveux humains dans un plat, ou plus précisément dans des micro-moules imprimés en 3D, ce qui pourrait ouvrir l’accès à la chirurgie de restauration capillaire à un plus grand nombre de patients. Cette nouvelle technique, innovante, présentée dans la revue Nature Communications, va également permettre d’améliorer la façon dont les sociétés pharmaceutiques recherchent et développent de nouveaux médicaments pour la croissance des cheveux.
C'est la première fois que des follicules pileux humains sont entièrement générés en nombre, en laboratoire, avant qu'il ne soit nécessaire de les implanter dans la peau. La technique vient combler une lacune importante : si les reconstructions cutanées ou greffes de peau peuvent constituer un traitement efficace pour les patients présentant des lésions cutanées importantes, cependant, quelles que soient ces techniques, l'incorporation des follicules pileux demeure un défi majeur. Ces chercheurs de Columbia innovent avec une toute nouvelle approche biomimétique de génération de follicules pileux.
Utiliser l'impression 3D pour traiter la perte de cheveux
Jusqu’ici, les équipes de recherche faisaient pousser des poils de souris ou de rat en laboratoire en cultivant des cellules prélevées à la base des follicules existants. Cependant, ces cultures sont bien plus complexes avec les cellules ciliées humaines. L’équipe s’est donc efforcée de recréer les conditions qui imitent l’environnement 3D dans lequel vivent les cellules ciliées humaines. Le laboratoire a d'abord essayé de créer de petites sphères de cellules suspendues à l'intérieur de gouttes de liquide. Mais lorsque les sphères ont été implantées chez des souris, les résultats se sont révélés imprévisibles : certaines sphères de cellules créaient de nouveaux cheveux alors que d'autres non.
Un microenvironnement favorable en 3D : les chercheurs ont donc exploité la capacité unique des imprimantes 3D est pour créer un microenvironnement plus naturel pour la croissance du follicule pileux : en pratique, avec l’imprimante 3D, ils ont formé des moules en plastique dotés de longues extensions minces d’un demi-millimètre de large. Seule la technologie d’impression 3D pouvait permettre de créer des projections aussi fines, précise l’auteur principal, Erbil Abaci. Une fois la peau humaine conçue pour pouvoir se développer autour du moule, les cellules de follicule pileux de volontaires humains ont été placées dans ces puits profonds et recouvertes de cellules produisant de la kératine. Les cellules ont été nourries d'un cocktail de facteurs de croissance enrichis de différents « ingrédients » dont des inhibiteurs de JAK, qui stimulent la croissance des cheveux.
Après trois semaines, les follicules pileux humains sont apparus (voir visuel ci-contre) et ont commencé à créer des cheveux. L’équipe a donc « inventé » un tout nouveau moyen, grâce à des moules en 3D pour accroître la disponibilité de cheveux ! La méthode devra encore être optimisée, mais sur le papier, c’est une source illimitée de nouveaux follicules pour la restauration des cheveux. Car la chirurgie de restauration capillaire nécessite le transfert de pas moins de 2.000 follicules pileux de l'arrière de la tête vers l'avant et vers le haut.
Le concept de ferme capillaire : en assemblant ces micro-moules, il est possible d’obtenir une grille de poils structurée de manière à pouvoir être directement implantée dans le cuir chevelu du patient.
Bref, le recours à l’imprimante 3D permet d’élargir la disponibilité de la restauration capillaire à des patients plus nombreux, car elle ne sera plus limitée par le nombre de cheveux du donneur. Les follicules artificiels pourraient également être utilisés par l'industrie pharmaceutique pour tester de nouveaux médicaments pour la croissance des cheveux. D'autant qu'actuellement, le criblage à haut débit de nouveaux médicaments pour les cheveux est entravé par l’incapacité de faire pousser des follicules pileux facilement en laboratoire.
Source : Nature Communications June 2019 Tissue engineering of human hair follicles using a biomimetic developmental approach (Visuel Columbia University Irving Medical Center)
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Équipe de rédaction Santélog Août 20, 2019Rédaction Santé log