Pratiquer la médecine sur un modèle en silicone réaliste
Une spin-off de l'ETH développe des modèles vasculaires imprimés en 3D qui réduisent les tests sur les animaux et offrent des possibilités de formation réalistes
Une spin-off de l'ETH, Swiss Vascular, a développé des modèles anatomiques exacts de vaisseaux cérébraux en silicone. Grâce à ce développement, les chercheurs pourront non seulement réduire le nombre d'expériences sur les animaux, mais aussi améliorer la qualité de la formation médicale pour les procédures médicales complexes.
Tout a commencé avec les microcapsules - de minuscules supports magnétiques conçus pour délivrer des médicaments à des endroits précis du corps afin d'aider à lutter contre le cancer, par exemple. La question clé était la suivante : comment diriger ces capsules en toute sécurité à travers le système vasculaire complexe de l'organisme ? Fabian Landers et Pascal Theiler, doctorants au département de génie mécanique et de génie des procédés de l'ETH Zurich, ont trouvé la réponse non pas dans le laboratoire animal, où de telles choses sont habituellement testées, mais dans un modèle vasculaire imprimé en 3D. "Toute l'équipe a passé des jours à s'entraîner sur ses modèles afin d'obtenir le plus d'informations possible avant de procéder aux expériences prévues sur les animaux", se souvient M. Theiler. "En fin de compte, cette préparation a joué un rôle clé dans la réussite des expériences.
Leur solution a été développée par des chercheurs de l'ETH au sein du Multi-Scale Robotics Lab, dirigé par les professeurs Bradley Nelson et Salvador Pané i Vidal. Ce laboratoire est devenu une entreprise dérivée florissante dont la mission est claire : remplacer l'expérimentation animale, dans la mesure du possible, et offrir aux médecins les conditions d'entraînement les plus réalistes qui soient.
Quand le silicone sauve des vies
La recherche médicale représente une part considérable de l'expérimentation animale menée en Suisse, en particulier lorsqu'il s'agit de développer et de tester de nouvelles thérapies et de nouveaux dispositifs médicaux. Cela implique souvent l'utilisation d'animaux de grande taille, tels que des porcs, des chiens ou des primates. Grâce aux modèles en silicone de Swiss Vascular, il est possible de pratiquer des procédures et de tester des dispositifs médicaux, ce qui réduit le nombre d'expériences ultérieures sur les animaux. En outre, les chercheurs peuvent tirer davantage d'enseignements des expériences existantes et augmenter leur taux de réussite, car beaucoup de choses ont déjà été testées en laboratoire.
Contrairement aux modèles d'entraînement précédents, les modèles imprimés en 3D de Swiss Vascular sont fabriqués à partir de matériaux synthétiques avancés qui reproduisent fidèlement l'élasticité des tissus réels. L'un des arguments de vente uniques de la spin-off est la transparence de ses modèles, qui permet aux professionnels de la santé d'observer clairement la position des instruments pendant les procédures.
Les modèles de Swiss Vascular sont basés sur des IRM et des tomodensitogrammes et reproduisent les vaisseaux sanguins du cerveau humain et du cerveau d'animaux tels que les porcs ou les moutons. "Chaque minute compte, surtout lorsqu'il s'agit d'interventions sur le cerveau, comme le traitement des accidents vasculaires cérébraux. Il est essentiel que les médecins puissent s'entraîner sur des modèles précis et être aussi bien préparés que possible", explique Landers.
Du laboratoire à la clinique
Les deux ingénieurs mécaniciens de l'ETH et leur cofondateur Oliver Brinkmann, également doctorant à l'ETH, n'avaient pas prévu de lancer une start-up : "C'était tout simplement nécessaire", explique M. Landers. "Nous avons reçu de nombreuses demandes de la part de chercheurs, de cliniques et même de partenaires internationaux. Swiss Vascular a été officiellement lancée à l'été 2024.
Aujourd'hui, la jeune entreprise fait partie d'un réseau plus vaste et travaille en étroite collaboration avec l'ETH Zurich, l'hôpital universitaire de Zurich et le Hub 3R de l'ETH. Les principes 3R - Replace, Reduce, Refine - encouragent des approches plus éthiques de l'expérimentation animale. Les modèles 3D de Swiss Vascular contribuent à cette approche en permettant de remplacer l'expérimentation animale, de minimiser la quantité nécessaire ou de planifier plus précisément lorsqu'il n'y a pas d'autre alternative.
Lors de la Journée 3R, qui aura lieu le 21 juin, l'équipe montrera à quoi ressemblent ces alternatives dans la pratique. Les visiteurs auront l'occasion de tester eux-mêmes les modèles et de découvrir directement où ils sont déjà utilisés dans la recherche, ainsi que leurs limites.
Une recherche à l'impact durable
En tant que spin-off, Swiss Vascular veut faire plus que construire des modèles pour la recherche. Les trois fondateurs souhaitent développer une plateforme de simulation complète qui permettra aux professionnels de la santé de pratiquer régulièrement des procédures complexes dans un environnement aussi réaliste que possible, sans risque pour les patients ou les animaux de laboratoire.
Bien que cette vision soit encore lointaine, la demande est forte et le marché substantiel. Pourtant, il reste des défis à relever. "Il faut soudain s'occuper de choses comme la certification, les contrats et les finances - des domaines très éloignés du monde de la recherche", explique M. Theiler. Néanmoins, leur engagement à conduire des changements prévaut : un changement pour la recherche, pour les cliniques et, en fin de compte, pour les patients.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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