Forscher implantieren 3D-gedrucktes menschliches Knorpelgewebe in Mäusen

Schwedischen Wissenschaftlern ist es gelungen 3D-gedruckte menschliche Knorpelzellen erfolgreich in Tiermodellen zu implantieren. Dies könnte ein bedeutender Schritt in Richtung 3D Bioprinting für Implantate in Menschen sein.

Das Forscherteam der Sahlgrenska Akademie und der Technischen Universität Chalmers in Schweden hat menschliche Knorpelzellen so stimuliert, dass sie in Mäusen nicht nur überleben sondern auch weiter wachsen.

Laut Paul Gatenholm, Professor for Biopolymer-Technologie an der Chalmers Universität in Gothenburg, ist dies der erste erfolgreich Versuch in Tiermodellen:

“Dies ist das erst Mal, dass jemand menschliche Knorpelzellen gedruckt, in Tiermodelle implantiert und deren Wachstum induziert hat.”

Professor Gatenholm leitet parallel auch ein Forscherteam das an einem Projekt zur Verwendung von Cellulose als 3D-Druckmaterial arbeitet. Für die aktuelle Studie hat Gatenholm mit Lars Kölby, leitender Dozent an der Sahlgrenska Akademie und Fachberater für plastische Chirurgie an der Sahlgrenska Universitätsklinik, zusammen gearbeitet. Dabei wurde ein Hydrogel aus Nanocellulose vermischt mit menschlichen Knoropelzellen verwendet, das am 3D Bioprinter des schwedischen Startups CELLINK zu 3D-Strukturen gedruckt und gleich darauf in Mäusen implantiert wurde.

Die Forscher fassen die positiven Ergebnisse der Studie in drei wichtigen Punkten zusammen: Das menschliches Knorpelgewebe ist in Tiermodellen gewachsen, es wurde eine Gefäßneubildung innerhalb des Gewebes, sowie eine starke Stimulation der Proliferation und Formation von neuem Knorpel durch menschliche Stammzellen festgestellt.

“Wir haben nun Beweise, dass das 3D-gedruckte Hydrogel mit Zellen implantiert werden kann. Es wächst in Mäusen und zusätzlich kam es zu Gefäßneubildung innerhalb des Gewebes,” erklärt Paul Gatenholm.

Die Zusammenarbeit zweier verschiedener Disziplinen war ausschlaggebend für den Erfolg des Projekts.

“Meist läuft es so ab, dass wir Mediziner mit Problemen und Forscher mit Lösungen arbeiten. Wenn wir zusammen kommen können, gibt es eine tatsächliche Chance Probleme mit den wir hadern zu lösen; und so profitieren Patienten von der Forschung,” meint Lars Kölby.

Paul Gatenholm drückt sich aber vorsichtig über die Bedeutung dieser Studie für zukünftiges 3D Bioprinting von Organen aus. Die aktuellen Resultate seinen zwar ein kleiner Schritt in diese Richtig, jedoch noch keine Revolution.

Die Studie mit dem Titel “In Vivo Chondrogenesis in 3D Bioprinted Human Cell-laden Hydrogel Constructs” kann hier eingesehen werden.