wesentlicher Fortschritt bei der präklinischen Prüfung von 3D-Bioprint-Gewebe erreicht

Das 3D-Bioprinting beweist nach und nach seine Wirksamkeit, um funktionelle Ersatzgewebe für den Körper zu schaffen. Derzeit ist dies jedoch nur an Kleintiermodellen nachgewiesen worden. Wenn die Technologie jemals klinische Studien bei menschlichen Patienten erreichen soll, muss sie zunächst erweitert werden.

In Japan hat eine Zusammenarbeit zwischen der Keio-Universität, der Saga-Universität, dem Kyushu Medical Center, dem Saga Hospital, der Medizinischen Präfektur Kyoto und Cyfuse Biomedical K. K. den nächsten Schritt in diese Richtung unternommen.

Eine kürzlich von den Mitarbeitern im Mai 2019 veröffentlichte Studie zeigt, dass 3D-Bioprint-Gefäßtransplantate bei der Implantation in Schweine über einen langen Zeitraum überleben können.

Die 3D-Bioprint-Methode, die das Keio-Saga-Team zur Herstellung von Gefäßtransplantaten einsetzt, wird als Kenzan-Methode bezeichnet. Bei dieser Technik, die ausschließlich von Cyfuse Biomedical K. K. vertrieben wird, werden kugelförmige Zellkonglomerate, die als Sphäroide bekannt sind, von einer “Kenzan” -Anordnung von Nadeln durchbohrt. Man lässt die Anordnung dieser Sphäroide züchten, ein kreisförmiges Gefäß / Rohr, verschmelzen miteinander. In einem bestimmten Stadium werden sie von den Nadeln entfernt und die verbleibenden Löcher können geheilt und geschlossen werden. Was übrig bleibt, ist eine vollständige Gewebeprobe.

Im Laufe der Jahre wurde die Methode auf verschiedene Weise eingesetzt, um an Ratten getestete Gefäßimplantate, ein Mini-Lebermodell und zuletzt regenerative Ösophagusstrukturen herzustellen.

Diese neueste Veröffentlichung mit dem Titel “Development of an immunodeficient pig model allowing long-term accommodation of artificial human vascular tubes” erhöht den Umfang der an Ratten durchgeführten Kenzan-Gefäßversuche, die an sogenannten “operativen immunschwachen Schweinen” oder OIDPs durchgeführt werden.

In Experimenten unternahmen die Forscher ein Verfahren, um die Reaktion des OIDP-Immunsystems in strikter Übereinstimmung mit den Empfehlungen des Leitfadens für die Pflege und Verwendung von Versuchstieren der National Institutes of Health zu unterdrücken. Auf einem 3D-Bioprinter von Cyfuse Biomedical hergestellte humane Röhrengewebe aus Stammzellen wurden dann in die Schweine implantiert und vom Team über einen Zeitraum von 3 Monaten untersucht.

Bei zwei von sechs Schweinen in diesem Versuch wurde die Durchgängigkeit des künstlichen Gewebes für die Dauer des Experiments aufrechterhalten. Zu diesem Zeitpunkt begannen sich am Implantat glatte Muskelzellen zu bilden, was die nächste Stufe der Zellregeneration bezeichnet.

Obwohl nicht alle Schweine die gleichen Ergebnisse zeigten, zeigt die Studie einen hohen Erfolg für die Methode.

Die Forscher schreiben: “Es sollte angemerkt werden, dass dies der erste Bericht ist, in dem aus menschlichen Zellen stammende gewebezüchtete Transplantate nach Xenotransplantation in einem großen Tiermodell länger als 1 Monat lang blieben.”

Die Studie kommt zu dem Schluss: „Die Geburt von OIDPs ohne Abstoßung von Organen aus menschlichen Zellen symbolisiert einen wesentlichen Schritt zur umfassenden Bewertung von Strategien zur vorklinischen Zellregeneration und trägt zur Entwicklung der regenerativen Medizin mit menschlichen Organen bei, die in naher Zukunft erwartet wird.”