La cécité d’origine cornéenne est Ia deuxième cause de cécité dans le monde. Son traitement de choix est la kératoplastie. ll est aujourd’hui nécessaire de réfléchir à de nouvelles solutions pour remplacer la kératoplastie dans sa forme actuelle qui bien que satisfaisante, n’est pas totalement parfaite. En effet, les techniques actuelles de kératoplastie utilisent une allogreffe. Le greffon va subir chez le donneur une diminution de la densité des cellules endothéliales (CE) du greffon au fil du temps. Ce travail présente successivement les solutions abordées par le BiiGC pour produire des CE en masse ainsi que les différents supports en vue d’une kératoplastie lamellaire postérieure. Les solutions envisagées par le laboratoire BiiGC doivent permettre un transfert à l’être humain dans des conditions de sécurité et d’acceptabilité maximales. Les différents contrôles de l’identité des cellules obtenues et les contrôles de sécurité nécessitent une connaissance robuste de la biologie, du morphotype et du phénotype des CE cornéennes. Cette thèse présente les différentes exigences réglementaires et de qualité nécessaires à l’obtention de greffons cornéens bioengineerés. Le choix du BiiGC devant se conformer d’emblée à ces exigences en vue d’un transfert à l’être humain. Dans une première partie, nous présentons une revue de la littérature sur le bioengineering de greffons cornéens. La production de CE et de stroma seront ensuite exposés avec les différentes approches abordées par le BiiGC. Enfin, les différentes techniques de validation morphologiques et fonctionnelles de greffons obtenus seront présentées. / Corneal diseases are the first leading cause of blindness worldwide. Its treatment relies on keratoplasty which in its actual form is a satisfying but not a perfect solution. We have to think about new solutions for corneal graft. Today, corneal graft is often an allograft. With this technique, there is a loss of endothelial cell (EC) density through time. This work presents the solutions which BiiGC laboratory is working on for mass production of EC and different carriers for these cells for posterior keratoplasty. These solutions must be possible on human being with safety conditions. Controls of identity, of obtained cells and security controls need a strong knowledge of biology, morphology and phenotype of EC. This work presents the legal conditions of quality needed to obtain bioengineered corneal grafts. The choice of BiiGC laboratory must involve these conditions for a transfer to human being. In a first part, we present a review of the literature about corneal bioengineering. Production of EC and of corneal stroma are discussed with different approaches by BiiGC laboratory. In the end, the different techniques of morphological controls of corneal grafts are discussed.

La bioimpression assistée par laser (LAB) permet de positionner des gouttesde cellules avec une précision micrométrique. Il est ainsi possible de donner uneorganisation initiale aux cellules au sein d’une structure tissulaire 3D. Notre objectif estd’utiliser le LAB pour reproduire l’histo-architecture du stroma cornéen. Le stroma cornéenest un assemblage transparent de lamelles d’une épaisseur totale de 500 μm. Au sein dechaque lamelle, les fibres de collagène ont une même direction, un même diamètre et sontrégulièrement espacées grâce à la présence de protéoglycanes spécifiques du stromacornéen. Pour reproduire cette organisation, nous avons fait l’hypothèse qu’en alignant desfibroblastes du stroma sur un hydrogel de collagène à l’aide du LAB, il serait possibled’aligner les fibres de collagène dans la même direction. Du fait que les cellules impriméessont vivantes et dynamiques, le motif cellulaire initialement imprimé est soumis à desprocessus d’auto-organisation. Il a donc fallu déterminer les paramètres, à la foisd’impression et de culture, permettant d’obtenir de façon reproductible des alignements decellules stables dans le temps. Grâce à la microscopie à génération de secondeharmonique, le remaniement des fibres de collagène par les fibroblastes cornéens a pu êtreobservé. La direction des fibres de collagène correspond à celle de l’alignement cellulaire.En imprimant les fibroblastes de cornée sur des couches successives de collagène, noussommes parvenus à reproduire les variations de direction des fibres de collagène d’unelamelle à l’autre qui sont observées dans le stroma cornéen natif. / Laser-Assisted Bioprinting allows positioning of cell droplets with amicrometric precision. It is thus possible to give an initial organization to the cells within a3D tissue structure. Our objective is to use LAB to reproduce the corneal stroma histoarchitecture.The corneal stroma is a transparent assembly of lamellae with a totalthickness of 500 μm. Within each lamella, collagen fibers have the same direction, thesame diameter, and a regular spacing thanks to the presence of proteoglycans which arespecific from the corneal stroma. To reproduce this organization, we make the hypothesisthat through corneal fibroblasts alignment, using LAB, on a collagen hydrogel, it would bepossible to align collagen fibers in the same direction. Because printed cells are alive anddynamic, the cell pattern initially printed is subjected to self-organization processes. It isthus necessary to determine the printing and culture parameters that promote reproducibleand stable cell alignments. By using second harmonic generation microscopy, collagenfiber reorganization by corneal fibroblasts has been observed. Collagen fiber direction ismatching with cell alignment. Corneal fibroblasts have been printed on successive collagenlayers; it allows reproducing the variations in collagen fiber direction from one lamella toanother that are observed in the native corneal stroma.