3D-Bioprinter und Stammzellen zur Behandlung von Schädel-Hirn-Traumatas

Das in Miami, Florida, ansässige Unternehmen Qrons nutzt 3D-Bioprinter sowie Stammzellenforschung zur Regeneration und Reparatur von neurologischen Schäden sowie zur Behandlung von TBI, traumatischen Hirnverletzungen.

Schon seit seiner Gründung im Jahr 2016 beschäftigt sich das US-amerikanische Unternehmen Qrons mit präklinischen Biotechnologien sowie mit der Entwicklung von fortschrittlichen, zellbasierten Lösungen zur Bekämpfung neurologischer Verletzungen. Im Rahmen dieser Forschungen entwickelte das Unternehmen bereits 3D-gedruckte Smart Materials Gerüste, innovative mesenchymale Stammzelllinien sowie ein neuartiges “Transportsystem” zur Reparatur und Regeneration von neuronalen Schäden. Entwickelt wurde all diese Innovationen unter Verwendung von Bioprintern der Firma CELLINK.

Vor allem aber konzentriert sich Qrons Technologie jedoch auf Forschungen in Bezug auf Schädel-Hirn-Traumatas (TBI = Traumatic Brain Injury). Ebenso könnte diese Technologie aber zur Behandlung einer breiten Palette an neurodegenerativen Erkrankungen eingesetzt werden. Die TBI-Technologie integriert proprietäre, konstruierte mesenchymale Stammzellen (MSCs), 3D-gedruckte Gerüste ebenso wie intelligente Materialien und ein neuartiges “Transportsystem”. Ziel der Behandlung ist eine Reduktion in Bezug auf den Verlust von Nervenzellen und funktionellen Beeinträchtigungen, während sich Gehirngewebe und –Funktion des Patienten regenerieren.

Ein Schädel-Hirn-Trauma kann bei einem harten Schlag auf den Kopf oder gar durchdringende Objekte ins Gehirn verursacht werden. Ein äußerlicher Schlag führt dazu, dass das Gehirn gegen den Schädel gedrückt wird, was häufig in neuronalen Schäden resultiert. Sollte ein Objekt den Schädel jedoch durchdringen und mit dem Hirn in Berührung kommen, endet dies meist mit mechanischen Schäden des Hirngewebes.

Jährlich leiden, alleine in den USA, knapp zwei Millionen Menschen an Gehirnverletzungen, wobei etwa 50.000 Menschen ihr Leben an diesen Verletzungen verlieren. Auch die Zahlen rund um direkte und indirekte medizinische Kosten zur Behandlung von TBI belaufen sich jährlich auf über 76 Milliarden Dollar. Die Behandlung von Gehirnverletzungen stellt keine leichte Aufgabe dar, denn jede Verletzung unterscheidet sich in Größe, Form, Ausbreitung sowie Position.

Die aktuell verwendeten Behandlungen konzentrieren sich vorwiegend auf die Reduzierung von Sekundärverletzungen, können jedoch meist das Gehirn selbst nicht heilen. Im Rahmen seiner Forschungen möchte Qrons nicht nur den Verlust von Nervenzellen und funktionellen Beeinträchtigungen reduzieren. Ebenso ist ein weiteres Ziel des Unternehmens eine Lösung zu finden, um Gehirngewebe und –Funktion nach einer Verletzung zu regenerieren.

Qrons ist der Ansicht, dass jeder verletzte Ort einen kontinuierlichen Fluss von neuro-protektiven und neuroregenerativen Wirkstoffen erhalten muss, um dieses Ziel zu erreichen. Eben diese Wirkstoffe sollen weitere neuronale Schäden verhindern indem Neuronen stimuliert werden. Diese Stimulation soll die Neuronen dazu bewegen zur Verletzungsstelle zu wandern und so axonale Prozesse nachwachsen zu lassen während sich das Gehirngewebe regeneriert.

Um TBI-Reparaturmechanismen kontinuierlich und sicher zu betreiben setzt Qrons auf gentechnisch veränderte mesenchymale Stammzellen (MSCs), welche einen einzigartigen potentiellen Mechanismus bieten, um diese Mittel zu sezernieren.

Weiters nutzte das Unternehmen einen Bioprinter der Firma CELLINK, um ein Gerüst aus fortschrittlichen sowie intelligenten Materialen 3D zu drucken. Dieses Gerüst wurde genutzt, um verfahrenstechnische, mechanische sowie personalisierte Herausforderungen zu erforschen.