Dans l’industrie pharmaceutique, de plus en plus de médicaments ne sortent jamais des laboratoires pour atteindre les patients qui ont besoin d’un traitement. Les coûts sont élevés non seulement pour les entreprises qui ont investi massivement dans la R&D pour développer de nouveaux médicaments, mais aussi pour les patients qui ne peuvent pas être soignés et les compagnies d’assurance qui doivent payer pour les soins continus que ces médicaments pourraient potentiellement éliminer. Pour endiguer cette vague, les chercheurs se concentrent désormais sur de nouvelles techniques pour améliorer la découverte de médicaments, la modélisation des maladies et le dépistage de la toxicité afin d’accélérer la mise sur le marché de nouveaux traitements.
À l' Institut cardiovasculaire de la faculté de médecine de Stanford , des équipes étudient la production in vitro de cellules souches cardiaques humaines et de cardiomyocytes à partir de cellules souches pluripotentes humaines afin de garantir une source solide de cellules cardiovasculaires pour la recherche. À l'aide de pochoirs, le Dr Joseph Wu, chercheur principal et directeur de l'Institut, a démontré la capacité de modeler des protéines pour générer des lignées de cellules souches. La cellule se fixe sur le pochoir et se développe dans la forme prescrite requise pour la recherche.
Huaxiao Yang, un post-doctorant de l'équipe, a été chargé de créer des pochoirs de 20 mm de diamètre avec 6 500 trous. Fort de son expérience en stéréolithographie, le Dr Yang explique qu'il a d'abord essayé de créer les pièces, mais qu'il s'est vite rendu compte que le micro-usinage laser des pochoirs en polymère pourrait être une meilleure solution. Il nous a donc contactés chez Potomac. Les trous étaient des rectangles de 16,7 microns sur 110 microns de diamètre et le traitement au laser de Potomac était donc plus logique. Le Dr Yang précise : « La taille est idéale pour le traitement au laser et la fabrication numérique ne nécessite pas la génération d'un masque. Passer directement d'un fichier CAO à l'outil laser nous a fait gagner du temps et de l'argent, et nous pouvons modifier les conceptions selon les besoins, en travaillant de manière itérative avec l'équipe de Potomac. »
De plus, l'équipe de Stanford avait besoin de résultats reproductibles. Les cellules sont évaluées à l'aide d'outils automatisés et il était donc impératif d'avoir des pochoirs identiques pour pouvoir comparer correctement les cellules cultivées dans chaque pochoir. Le procédé de micro-usinage laser de Potomac perce des trous avec une grande précision, tant en termes de tolérance que d'exactitude, de sorte que les 6 500 trous étaient presque identiques. D'autres matériaux sont actuellement testés pour la fabrication des pochoirs afin d'optimiser les performances.
Les travaux de l'Institut cardiovasculaire présentent un autre avantage pour la société. L'Institut est en train de constituer une banque biologique de lignées de cellules souches pluripotentes induites (iPSC) humaines, anonymisées et spécifiques à chaque patient. Les patients qui participent à l'étude couvrent un large spectre de maladies cardiaques, de témoins sains et de témoins non cardiaques, dans l'espoir d'adapter un jour les médicaments aux caractéristiques particulières des populations de patients ciblées. L'amélioration des méthodes de génération de lignées de cellules souches fera progresser la médecine de précision afin de sauver des vies et, surtout, de garantir que le traitement ne compromette pas l'ensemble de l'organisme.
