Des scientifiques développent des tissus de cordes vocales en laboratoire

Les scientifiques ont réussi à développer des tissus de cordes vocales en laboratoire et ont montré qu'ils pouvaient produire un son réaliste lorsqu'ils étaient greffés dans des boîtes vocales fixées à une trachée artificielle qui les propulsait dans l'air.
Les chercheurs affirment que leurs travaux montrent qu'en principe, il est possible de créer des tissus pour remplacer les cordes vocales ou les cordes vocales situées dans la boîte vocale ou le larynx.

L’équipe a également montré que le tissu - élaboré à partir de cellules humaines - ne présentait aucun signe de rejet lors de la transplantation chez des souris ayant un système immunitaire humanisé.

Écrire dans Médecine translationnelle des sciences, les bioingénieurs de l’Université du Wisconsin-Madison suggèrent que leur travail montre en principe qu’il est possible de restaurer la fonction des cordes vocales avec des tissus cultivés en laboratoire.

Ils affirment qu’il ya encore du chemin à parcourir avant de pouvoir réaliser une telle intervention chez des patients humains, mais cela rapproche le jour où les personnes qui ont perdu leurs cordes vocales à la suite d’un cancer ou d’une blessure peuvent retrouver leur voix.

Les sons qui composent notre voix sont produits à l'aide des poumons et des tissus spécialisés appelés cordes vocales ou cordes vocales situées à l'intérieur de la boîte vocale ou du larynx.

L'auteur principal, Nathan Welham, orthophoniste et professeur associé de chirurgie, dit que notre voix est une chose incroyable à laquelle nous pensons rarement jusqu'à ce que quelque chose ne se passe pas bien. Il explique:

"Nos cordes vocales sont composées de tissus spéciaux qui doivent être suffisamment flexibles pour vibrer, tout en étant suffisamment solides pour se cogner des centaines de fois par seconde. C'est un système exquis et difficile à reproduire."

Selon les estimations, environ 7,5 millions de personnes aux États-Unis ont des difficultés à utiliser leur voix. Des problèmes peuvent survenir lorsque les nerfs qui contrôlent la boîte vocale ou les cordes vocales sont eux-mêmes endommagés par une blessure, une intervention chirurgicale, une infection virale ou un cancer.

Le Professeur Welham dit que les injections de collagène et d'autres matériaux peuvent réparer temporairement les dommages aux muqueuses des cordes vocales - les tissus spécialisés qui produisent des sons de la voix en vibrant lorsque l'air passe au-dessus d'eux. Mais cela n'aide pas les personnes qui ont subi des dommages plus importants ou dont les cordes vocales ont été retirées.

Son et vibrations similaires aux cordes vocales naturelles

Pour leur étude, l'équipe a utilisé des tissus de cordes vocales provenant d'une personne décédée et les boîtes vocales de quatre patients vivants qui les avaient enlevés mais n'avaient pas de cancer.

Ils ont isolé et purifié les cellules de la muqueuse des cordes vocales puis en ont formé des couches sur un échafaudage 3D en collagène. Le système utilisé est similaire à celui utilisé pour fabriquer une peau artificielle.

En l'espace de deux semaines, ils présentaient un tissu solide et souple possédant les propriétés physiques et le toucher du tissu des cordes vocales, avec des cellules contenant plusieurs des mêmes protéines que les cellules des cordes vocales normales.

Pour tester les propriétés physiques et sonores du tissu, l’équipe l’a transplantée sur un côté des boîtes vocales qui avaient été retirées des chiens de cadavre. Les boîtes vocales étaient attachées à des trachées artificielles à air chaud et humidifié.

Les tests ont montré que le tissu cultivé en laboratoire produisait non seulement du son, mais qu'il vibrait également de la même manière que le tissu naturel du côté opposé de la boîte vocale. Il a produit ce que les chercheurs décrivent comme une "onde muqueuse normale".

D'autres tests ont montré que le tissu fabriqué commençait également à produire un type de membrane qui se trouve normalement dans les voies respiratoires et le protège des agents pathogènes et des irritants.

Et finalement, les chercheurs ont montré que, lorsqu’ils étaient transplantés dans des souris artificielles dotées d’un système immunitaire de type humain, le tissu cultivé en laboratoire était bien toléré et non rejeté.

Les auteurs concluent:

"Ces données suggèrent la faisabilité de la transplantation et de la survie dans le larynx ainsi que pour la fonction, en fin de compte, redonner la voix aux patients."

Dans la vidéo suivante, le professeur Welham montre divers aspects de la recherche et explique sa signification:

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