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Forscher des Instituts für regenerative Medizin am Wake Forest Baptist Medical Center im US Bundesstaat North Carolina haben Bilder sowie ein Video von 3D-gedruckten, schlagenden Herzzellen veröffentlicht.
Zur Herstellung dieser sogenannten Organoide wurden menschliche Hautzellen genetisch verändert, um diese in induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen) umzuwandeln. Die iPS-Zellen, natürlichen Stammzellen in vielen Eigenschaften ähnlich, wurden dann reprogrammiert um Organoide zu produzieren, die später vom Bioprinter zu verschiedenen dreidimensionalen Formen gedruckt werden. Das Ziel des Forschungsprogramms ist es ein Netzwerk aus mehreren im Labor hergestellten Miniatur-Organen mit den Funktionen echter, menschlicher Organe zu kreieren.
“Das Herz-Organoid schlägt, da es aus speziellen Herzzellen besteht die die richtigen Signale erhalten”, erklärt Ivy Mead, Mitglied des Forschungsteams. Dazu wird den Zellen ein spezielles Medium zugesetzt und sie werden bei Körpertemperatur gehalten. Durch chemische und elektrische Reize kann der Rhythmus des Herzschlags sogar verändert werden. Durch die 3D-dimensionale Struktur der Zellen, interagieren diese besser miteinander, ähnlich wie im menschlichen Körper.
In folgendem Video können die schlagenden Herz-Organoide sowie ein Leber-Organoid (dunkel, links im Bild), das mit einem Herz-Organoid fusioniert wurde, beobachtet werden. Jedes dieser Miniaturorgane hat einen Durchmesser von 0,25 mm
Das Projekt ist Teil des von der US Regierung mit $ 24 Millionen geförderten “Body-on-a-chip” Programm von Anthony Atala, einem der führenden amerikanischen Forscher im Bereich regenerative Medizin. Unterschiedliche Zellen und künstliche Miniaturausgaben von Organen sollen dabei auf kleinen Chips gedruckt werden um deren Reaktionen auf verschiedene Chemikalien und Medikamente zu beobachten.
