Proto Labs et la lutte contre le Cancer

Zellwerk GmbH

Basée en Allemagne, la société Zellwerk GmbH utilise des bioréacteurs à usage unique fournis par le service de moulage par injection rapide de Proto Labs®, afin d’aider les patients atteints du cancer à lutter lorsque leurs cellules immunitaires vitales sont déficientes. Fabriqué à partir d’un polymère plastique spécial, avec des finitions de surface soignées, ce système révolutionnaire ouvre de nouvelles perspectives dans le monde de la médecine régénérative.

Quand il s’agit de déclarer la guerre au cancer, le corps possède ses propres défenses : des cellules tueuses naturelles qui sont capables de détruire leurs rivales cancéreuses et d’empêchent ainsi les infections virales de se répandre. Malheureusement, le système immunitaire de nombreux patients est déjà à tel point affaibli qu’il ne peut produire suffisamment de ces précieuses cellules.

Toutefois, la société Zellwerk GmbH située à Eichstaedt (environ 25km au nord-ouest de Berlin), réussit maintenant à cultiver des cellules en dehors du corps humain, en quantités supérieures à celles jamais atteintes. Zellwerk, spécialiste en culture cellulaire et ingénierie tissulaire, réalise cette performance en utilisant des bioréacteurs à usage unique fabriqués grâce aux composants moulés par injection par Proto Labs.

Le Dr Hans Hoffmeister, PDG de Zell GmbH, décrit le système, tout en tenant à la main une pièce en plastique transparente anodine : « Ce que vous voyez ici est le coeur de nos bioréacteurs. Il répond à toutes les exigences nécessaires pour produire les propres cellules du corps, dans la même quantité que les médicaments, dans le cadre d’un processus standardisé et reproductible, » dit-il.

« Ce système breveté est une révélation en médecine régénérative et il réalise aussi le rêve des scientifiques biomédicaux. Le système prélève un échantillon tel que le sang du patient, isole les cellules immunitaires, les cultive en dehors de l’organisme en grandes quantités, et les réintroduit ensuite pour lutter contre les cellules cancéreuses. »

Le système Zell est appelé Z® RP Technology. Il comprend un incubateur situé dans le compartiment stérile du bioréacteur et un adaptateur spécial. Des moniteurs de contrôle externes vérifient et renseignent tous les paramètres.

« Il est essentiel que le flux laminaire soit créé dans le réacteur plastique, » précise le Dr Hoffmeister. « Les cellules sont placées sur le fond du réacteur et nettoyées de façon uniforme sans créer de turbulences. Simultanément, des cellules avec oxygène et milieu frais sont fournies, alors que les déchets sont transportés et un pH constant maintenu. »

Afin d’assurer la répétabilité du procédé, l’élément essentiel pour relever le défi, fut de créer une surface spéciale dans le réacteur, offrant un frottement optimal – pas trop lisse et pas trop rugueux. Le Directeur de fabrication Rainer Mausolf résume les exigences quant au polymère pour le réacteur et concernant l’état de surface : « Le choix du polymère a été crucial car nous avions besoin de fournir au réacteur des conditions chimiques et physiques constantes. Nous avons essayé plusieurs polymères mais il a été difficile de trouver un matériau résistant à la stérilisation par rayons gamma. Au final, avec l’aide de Proto Labs, nous avons trouvé le polymère idéal pour notre système, » explique-t’il.

« Proto Labs a largement contribué à la réalisation de l’état de surface particulier. Dans les systèmes Z® RP Technology, les cellules ne doivent pas pouvoir être enlevé par le flux et il est donc impératif d’avoir une surface finement grainée, sur laquelle elles s’appuyent. A cette condition seulement nous avons pu obtenir un processus standard et répétable. Pour maintenir uniformément ces conditions dans l’ensemble du système, nous disposons d’une sonde en amont de l’adaptateur du réacteur qui mesure en permanence le pH, la température et l’oxygène, puis relaie l’information à une unité de contrôle externe. »

Tous les bioréacteurs et adaptateurs de sonde (en différentes versions) utilisés par Z RP Technology sont fabriqués par le service rapide de pièces moulées par injection Proto Labs.

« Au départ, nous avions du mal à croire à la rapidité et à la fiabilité de ce service, » indique Mr Mausolf. « Nous ne connaissions pas d’autres fournisseurs capables de livrer des pièces finies sous 10 jours, après envoi du modèle 3D. Dans certains cas, nous aurions même pu recevoir des composants sous 5 jours, si nous avions choisi cette possibilité. Le processus est tellement simple : il m’a suffit de télécharger le modèle SolidWorks 3D sur le site de Proto Labs. Presque aussitôt mon devis est arrivé et rapidement ensuite, j’étais contacté pour recevoir de précieux conseils sur la mise en oeuvre. Quelques jours plus tard, nous avons reçu les premiers réacteurs et adaptateurs conçus avec notre matériau spécial. »

"Au départ, nous avions du mal à croire à la rapidité et à la fiabilité de ce service."

Le Dr. Hoffmeister ajoute : « Pour Zellwerk, c’est à la fois la solution idéale et la moins coûteuse. Nous avons absolument besoin de disposer de pièces fabriquées en « bonne-matière ». Les matières de substitution, telles que celles proposées par les méthodes traditionnelles de prototypage, sont pour nous inutiles. Sans Proto Labs, nous n’aurions jamais fait aussi rapidement et à moindre frais un bioréacteur totalement fonctionnel pour la croissance des propres cellules immunitaires du corps humain, qui répondent aux strictes exigences des organismes de réglementation. »

Les bioréacteurs Z RP Technology de Zellwerk représentent maintenant la technologie de culture la plus avancée sur le marché en ingénierie cellulaire pour ces types de cellules adhérentes.

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