14 décembre 2015 Ln Arnal 0Comment
Cet article est le 9 e de 10 dans la série Rêver du futur avec la Science-fiction
Temps de lecture estimé : 6 minutes

[Mise à jour du 3 avril 2020 : ajout de la vidéo sur l’impression des organes en 3D et de la partie sur l’impression 3D en médecine de crise]

Repomen nous entraine dans un futur proche où il est possible de remplacer tout organe défaillant de l’humain par un organe artificiel. Enfin tant qu’on paye son crédit. En effet si on ne rembourse pas son crédit, l’organe est repris. Et pas dans les meilleures conditions. Si le film présente une entreprise de biotechnologie avare de profits et se contrefichant du bien-être de ses clients, il montre néanmoins un monde où la défaillance d’un organe n’est plus un gros problème de santé. La question de produire des organes artificiels sur commande est une question d’actualité.

Comme nous l’avons dans l’article sur les transplantations, il n’est pas évident de trouver un organe compatible pour une personne malade. C’est pour ça que depuis des années, la recherche médicale développe d’autres possibilités. La première est les organes artificiels. Ainsi un cœur artificiel est en test actuellement. Si le cœur est assez facile à créer de façon artificielle (c’est une pompe mécanique), d’autres organes sont plus complexe et rende difficile de les créer artificiellement de même dimension (et de même poids).

D’un autre côté de la recherche, certains recherchent à créer des copies organiques d’organes. Pour cela, les scientifiques se basent sur les recherches sur les cellules souches pour ensuite diriger leur croissance vers la constitution d’un organe. Cela se fait déjà pour la peau où à partir de tissus sains, il est possible de créer des mètres carrés de tissus. Cela permet aux grands brûlés de retrouver rapidement (quelques semaines) une peau. Mais la peau est facile à cultiver en laboratoire, car elle est composée de couches de différents types cellulaire et qu’elle est plate. Pour les autres organes, c’est plus complexe et nous en sommes encore loin. Mais l’impression en 3D a ouvert de nouvelle perspective dans ce sens.

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Le prix de certains organes dans le film © Universal Pictures International France

Tout d’abord qu’est-ce que l’impression 3D ? Pour bien comprendre, il faut se savoir comment l’impression fonctionne dans une imprimante. L’ordinateur envoie une image composée de lignes de points, l’imprimante va imprimer ces lignes, point par point sur la feuille. Dans l’impression 3D, c’est le même principe mais l’image est composée de plans composés de lignes composés de points, ce qui donne un résultat en 3 dimensions. En pratique, un modèle sera créé sur ordinateur puis l’imprimante déposera des points de matière en les collants les uns aux autres. Le plus souvent la matière utilisée est du plastique mais ça peut être également du métal, de la cire ou de la céramique… Si cette technique existe depuis quelque temps, la diminution du prix des imprimantes 3D ces dernières années laisse envisagé un usage important voir domestique.

L’impression 3D en médecine classique

De là, certains scientifiques ont pensés utiliser cette technique en utilisant des cellules comme matière. Cette technique permettrait de créer un organe cellule par cellule. Un des principaux problèmes est de créer une structure fonctionnelle et vascularisée. Par exemple, ce n’est que très récemment que des chercheurs ont réussi à créer un rein capable de filtrer le sang et d’excréter de l’urine. Or le rein est le principal organe transplanté et en attente de transplantation et est au cœur des recherches d’impression d’organes. Enfin cette avancée n’en est qu’à ses débuts et testé uniquement chez les animaux. Il reste des années de recherches avant que cette technique arrive pour soigner les humains et encore plus pour être démocratisée.

Mais outre l’impression d’organe, qui est encore qu’à ses balbutiements, l’utilisation de l’impression 3D en médecine permet de nouvelles possibilités. Ainsi plusieurs projets visent à fabriquer des prothèses de membres (bras et jambe) à bas coût. Cela est particulièrement intéressant pour les enfants qui ont besoin de changer régulièrement de prothèse pour qu’elle reste adapter en taille, malgré sa croissance. Elle permet également une personnalisation en reprenant par exemple les univers aimés des enfants. L’impression 3D permet également de partager les plans des prothèses de façon simple (et libres). Chacun pouvant alors construire sa prothèse à partir de pièces imprimées. Il est même possible de créer des prothèses robotisées (avec des composants non imprimés). Si ces prothèses n’égalent pas vendues sur le marché, elles proposent une alternative bien moins chère.

Enfin, à mi-chemin entre l’organe imprimé et la prothèse, l’impression 3D de biomatériaux s’intégrant dans les corps permet aux tissus de se réparer en s’accrochant à une structure. Ainsi des nourrissons ne pouvant plus respirer car leur trachée s’affaissait empêchant l’air de passer ont été sauvés grâce à une trachée artificielle. Cette trachée est créée sur mesure dans un matériau bien toléré par l’organisme (pas de rejet) et biodégradable pour ne pas gêner la croissance des enfants. Les parois de la trachée grandiront en se reposant sur l’atèle puis l’absorbera. La trachée aura alors une forme normale et ne posera plus de problème à l’enfant.

L’impression 3D en médecine de crise [Mise à jour du 3 avril 2020]

La pandémie de la CoVid-19 a démontré un usage de l’impression 3D au service de la médecine auquel on avait peu pensé, surtout pour les pays développés. La grande flexibilité de l’impression 3D permet une mise en production rapide et adapter aux demandes. De plus la présence des imprimantes 3D dans divers lieux permet une production locale limitant les problèmes d’acheminement. Mais il est important de différencier différent types d’objets fabriqués ainsi, leurs avantages et leurs inconvénients (tous les exemples sont visibles ici) :

  • Le premier type d’objets sont des objets de protections universelles sans dangers comme les supports de visières de protection – complétés avec un élastique et une feuille de plastique épaisse (comme certains types de protège-documents). Nécessaire à beaucoup de personnes pour protéger leurs visages du virus, il ne s’agit pas d’un objet médical et ne nécessite pas outre mesure de répondre à des normes. De même, il est assez facile de créer des outils et des mécanismes pour ouvrir les portes sans utiliser ses mains (soit en utilisant le bras ou le pied soit de façon indirecte). Ce sont des objets faciles à créer rapidement pour répondre à une demande forte subite.
  • Le deuxième type d’objets est des masques filtrants. Utilisés de façon personnelle, ils ne répondent pas forcément répondre aux normes nécessaires pour leur mise sur le marché. En effet, ils posent des problèmes d’adaptation à la morphologie de chacun et nécessite des matériaux spécifiques que tout utilisateurices d’imprimante ne dispose pas forcément. Il s’agit alors de suppléer la pénurie avec des équivalents de moindres qualités.
  • Le troisième type d’objets est des pièces ou des machines à usage médical (par exemple du type ventilateurs). Il se pose alors la question de la fiabilité des produits ainsi obtenues et la nécessité que ceux-ci répondent aux normes. Il est donc nécessaire que les modèles passent un certains nombres de tests avant toute production et usage possible. L’urgence de la situation ne doit pas faire oublier la nécessité que ces usages soit sûrs. Ou alors il est nécessaire d’expliquer les risques et de faire signer une décharge au patient.

Une autre question soulevée est celle de la propriété intellectuelle. L’impression 3D est proche du milieu hacker et de la philosophie des biens communs. De fait, la plupart des plans sont disponible de façon gratuite. Mais la création de valves adaptées à des appareils brevetés peut poser des problèmes surtout si les plans sont faits sans consultation du fabriquant. D’autant plus que mise à part l’urgence actuelle, cette forme de fabrication peut se révéler beaucoup moins cher que les pièces brevetées. On retombe alors sur l’éternelle question du financement de l’innovation médicale grâce à la propriété intellectuelle et de l’accessibilité à celle-ci indépendamment des moyens des patients.

Et après la pandémie de CoVid-19 ? Si pour l’instant, il est bien trop tôt pour connaître les conséquences de ce mouvement naît dans l’urgence de la situation. Mais il est probable que ces solutions donnent lieu à des initiatives plus pérennes. On peut imaginer que les dispositifs nécessitant de répondre à des normes soient développés pour permettre une production rapide en cas de crise sanitaire ou à moindre coût pour améliorer l’accès aux soins dans des zones isolées et/ou pauvre. Hors de l’urgence actuelle, il serait possible alors de tester la fiabilité de produits ainsi fabriqués.

 

Pour aller plus loin

Conférence TED sur l’impression de reins
Mon pearltree sur le sujet qui est régulièrement mis à jour

Avis

Pour en revenir au film, il s’agit d’un honnête film d’action et de science-fiction. Si l’action est au cœur du scénario, la réflexion sur un futur possible est présent même s’il n’est pas très original (ni très optimiste). Un de seul point faible est le faible développement psychologique des personnages principaux. Anciens soldats revenus à la vie civile, ils ont besoin de continuer à user de violence voir de tuer. Néanmoins le twist final est vraiment sympathique. Au final Repo Men est un film qui se laisse regarder mais qui ne présente guère d’originalité.

Note perso

1398885867_messagebox_warning Interdit aux moins de 12 ans avec avertissement

 

Repo Men, 2010
Réalisé par Miguel Sapochnik
Avec Jude Law, Forest Whitaker, Alice Braga…
Nationalité américaine et canadienne
Durée 1h51

Un extrait du film

 

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