Kristi Anseth : utiliser des biomatériaux pour aider le corps a guérir

04/02/2021
03 - Good Health & Well Being

Comptant parmi les ingénieurs les plus éminents des États-Unis, Kristi Anseth fusionne biologie et ingénierie afin d’élaborer des biomatériaux réactifs capables de stimuler la régénération tissulaire et de délivrer des médicaments. Avec son équipe, elle étudie divers matériaux et stratégies pour aider les cartilages à se régénérer, les os à se ressouder plus vite ou mieux comprendre les maladies cardiaques. Elle a reçu le prix international L’Oréal-UNESCO pour les Femmes et la Science 2020 pour l’Amérique du Nord en reconnaissance de sa contribution exceptionnelle à la convergence de l’ingénierie et de la biologie afin de développer des biomatériaux innovants aptes à promouvoir la régénération tissulaire et un ciblage plus efficace des médicaments.

Au-delà de son laboratoire, la Professeure Anseth a cofondé une société qui produit des matériaux qui favorisent la cicatrisation. Dans l’avenir, elle espère concevoir des organoïdes ou des tissus complexes qui permettront de porter un regard différent sur les maladies complexes et d’envisager de nouveaux protocoles de soin. Son rêve scientifique ultime est d’atténuer, voire d’éliminer, les effets débilitants du vieillissement.

Nous optimisons de plus en plus la conception des biomatériaux afin de pouvoir mieux guider nos choix thérapeutiques, cibler certaines cellules ou administrer des médicaments à la demande. J’espère que certains des biomatériaux que nous développons mèneront à la création de produits médicaux plus performants qui, non seulement amélioreront la vie des gens mais les sauveront également.

Professeure Kristi Anseth

Déterminée à mettre ses compétences d’ingénieure au service de la santé humaine, la Professeure Anseth a grandement fait avancer la science des biomatériaux en s’inscrivant à l’interface entre biologie cellulaire, ingénierie chimique et médecine. Son travail a revalorisé la recherche pluridisciplinaire dans la résolution des défis sociétaux et lui vaut d’avoir été élue aux trois académies nationales américaines d’Ingénierie, de Médecine et des Sciences.

Dans le cadre de ses premières recherches, la Professeure Anseth a utilisé des hydrogels pour cultiver du tissu humain et observé les cellules qui s’y développaient pour parvenir à créer des biomatériaux capables d’optimiser l’administration et l’efficacité d’un remède dans le corps. Principalement composés d’eau, les hydrogels sont hautement compatibles avec l’organisme humain et non toxiques ; ils présentent une souplesse similaire à celle de nos tissus naturels et constituent une sorte de camouflage qui aide le corps à mieux accepter le traitement médicamenteux.

Elle se souvient du moment d’illumination qu’elle a vécu, il y a de nombreuses années maintenant, lorsqu’elle s’est mise à utiliser un microscope optique pour étudier les cellules de biomatériaux imprimés en 3D et leurs fonctions en temps réel : « J’ai été frappée par cette occasion unique qui s’offrait à moi d’élaborer des interactions chimiques qui pourraient être reproduites en présence de cellules vivantes. »

Aujourd’hui, son équipe et elle exploitent un large éventail de fréquences lumineuses pour créer et modifier leurs matériaux en 4D. « C’est extraordinaire et très instructif d’observer la façon dont les cellules réagissent aux modifications apportées à l’échafaudage de biomatériaux qui constitue leur environnement [la matrice d’hydrogel]. Cela nous aide à concevoir des biomatériaux qui interagiront mieux avec le corps. »

Lorsqu’il s’agit de régénération tissulaire, les cellules d’un patient sont placées dans une matrice d’hydrogel. À mesure qu’elles se multiplient, elles sont manipulées pour former différents types de tissus (peau, os, muscles ou cartilages) avant d’être insérées à un endroit précis du corps. En 2003, la Professeure Anseth et son équipe ont été les premiers à utiliser la photochimie catalytique pour concevoir un matériau injectable biodégradable capable de régénérer les cartilages. Son travail sur les photopolymères (des hydrogels photosensibles) a joué un rôle majeur dans la création de biomatériaux dotés de propriétés modifiables à la demande (afin qu’ils se dégradent ou se ramollissent, par exemple) quand les tissus commencent à se régénérer naturellement. Sa méthode révèle ainsi de nouveaux moyens d’aider les tissus à cicatriser plus vite.

Son aventure de pionnière trouve ses racines dans « l’esprit de collaboration » caractéristique du Grand Ouest américain, avec ses explorateurs intrépides, ses prospecteurs et ses familles frontalières à la recherche d’une vie meilleure. Descendante de colons scandinaves, elle a appris la valeur « du travail acharné et de l’éducation » par ses grands-parents et son arrière grand-mère, qui vécut en célibataire dans le Dakota du Nord au début du XX siècle. » C’est là que la jeune Kristi Anseth assista à l’éclipse solaire qui éveilla ses premières interrogations sur l’univers : « J’ai un souvenir très présent de ce moment. C’était incroyable d’être aux premières loges pour y assister… J’étais fascinée par l’univers qui se déployait autour de moi. »

Encouragée à persévérer dans la voie scientifique par un professeur de chimie au lycée, puis par un professeur d’université dont la foi inébranlable en ses capacités l’a convaincue de se spécialiser en bioingénierie, la Professeure Anseth croit profondément au pouvoir du mentorat. Elle veille à soutenir les ambitions des quelques 300 étudiants de son laboratoire, dont plus de la moitié sont des femmes, ce qui est bien au-dessus de la moyenne nationale (20 %) parmi les ingénieurs en formation. Elle considère que le milieu scientifique a un rôle crucial à jouer pour que davantage de jeunes filles étudient les sciences aux États-Unis, notamment en mettant en évidence leur impact positif sur la société. La culture populaire devrait aussi, selon elle, donner plus de visibilité aux grandes scientifiques, rendre hommage à des femmes comme sa collègue Frances Arnold, première Américaine lauréate du prix Nobel de Chimie, et Margaret Hutchison Rousseau, première femme diplômée d’un doctorat en ingénierie chimique.

Mon but, c’est que lorsqu’on demande à n’importe qui, adulte ou enfant, de citer un ingénieur ou un scientifique, le premier nom et le premier visage qui leur vienne à l’esprit soient ceux d’une jeune femme.

Professeure Kristi Anseth

En tant que femme de science, la Professeure Anseth a d’abord hésité à briguer des postes d’encadrement ou de direction, consciente qu’on attendrait d’elle qu’elle fasse ses preuves malgré ses références et ses nombreuses récompenses. Elle n’a cependant rencontré que peu de résistance dans son ascension professionnelle, tout au long de laquelle elle dit s’être sentie portée par « un formidable réseau d’amis et de soutiens ».

Alors que de multiples études confirment que la diversité est le catalyseur de découvertes majeures, de nouvelles idées et de meilleures solutions, la Professeure Anseth est déterminée à ce que soit engagé « un mouvement concerté pour recruter, encourager et aider les femmes et les autres catégories sous-représentées de la population à faire carrière dans la science et l’ingénierie ». Elle souligne que le fait de permettre à plus de femmes scientifiques d’accéder à des postes de managers favorise une approche et une définition plus équilibrées de la valeur de la recherche et des progrès scientifiques qui bénéficieront aux hommes et aux femmes.

Les femmes sont talentueuses, brillantes et particulièrement douées pour bâtir une communauté. Elles sont ouvertes aux idées créatives, respectueuses, audacieuses et résolues ; il leur semble naturel que la reconnaissance revienne aux bonnes personnes et elles s’investissent dans la mise en application de leurs recherches. Je suis impatiente de pouvoir mettre ma visibilité au service de la prochaine génération de femmes scientifiques et d’aider à veiller à ce que les filles ne se fixent aucune limite dans leurs ambitions.

Professeure Kristi Anseth