Blase aus 3D-gedrucktem Gewebe funktioniert seit 14 Jahren

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Bioprinting von menschlichem Gewebe mit speziellen 3D-Druckern verspricht, die Medizin zu transformieren, mit Implikationen für Organtransplantationen, Krebsbehandlung und antibiotische Weiterentwicklung.

Luke Massella ist einer von etwa 10 Menschen, die mit einer Ersatzblase, die aus seinen eigenen Zellen gezüchtet wurde, herumlaufen.

Er wurde mit einer Krankheit namens „Spina bifida“ geboren, die von Geburt an eine Lücke in seiner Wirbelsäule hinterlassen hat.

Mit zehn Jahren hatte er ein Dutzend Operationen überlebt und die anfänglichen Erwartungen der Ärzte, dass er nie gehen würde, besiegt. Aber dann brachte eine schlecht funktionierende Blase seine Nieren zum Scheitern.

„Es hätte gut Möglich sein können, dass ich für den Rest meines Lebens eine Dialyse (Blutreinigung über eine Maschine) machen müsste“, sagt er. „Ich wäre nicht in der Lage, Sport zu treiben und eine normale Kindheit mit meinem Bruder zu haben.“

Ein aufstrebender Chirurg, Anthony Atala vom Bostoner Kinderkrankenhaus, nahm ein kleines Stückchen von Lukes Blase und über zwei Monate lang wuchs eine neue im Labor.

Dann ersetzte er in einem 14-stündigen chirurgischen Eingriff die defekte Blase durch die neue.

Dr. Atala hat Pionierarbeit geleistet, um Körpergewebe und Organe im Labor wachsen zu lassen.

„Es war also fast so, als ob man eine Blasentransplantation bekommen würde, aber aus meinen eigenen Zellen, also muss man nicht mit Abstoßung fertig werden“, sagt Luke.

Abstoßung ist, wenn das körpereigene Immunsystem transplantierte Zellen angreift, die von einem anderen Organismus kommen. Das Verwenden von Gewebe, das aus den Zellen eines Patienten gewachsen ist, hilft, diesen Effekt zu bekämpfen.

Luke wurde ein Wrestling-Trainer in den öffentlichen Schulen von Connecticut und jetzt, mit 27, veranstaltet er Events in der Schmuckindustrie.

„Im großen und ganzen konnte ich ein normales Leben führen“, sagt er.

Er wurde 17 Mal operiert, bevor er 13 Jahre alt war, musste es aber seither nicht mehr operiert werden.

Dr. Atalas Arbeit beinhaltet das Bioprinting mit modifizierten 3D-Inkjet-Maschinen zur Herstellung von biologischem Gewebe.

Sein Team hat „acht zellbasierte Gewebe entwickelt, die wir Patienten zur Verfügung stellen“, sagt er, einschließlich künstlicher Haut, Harnröhren und Knorpel, die alle im Labor gewachsen sind.

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Foto: WFIRM

Bioprinters können dazu beitragen, organische Ersatz Körperteile wie diese Harnröhre bei der Herstellung zu schaffen

Diese manipulierten Organe durchlaufen derzeit klinische Studien zur Genehmigung durch die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA).

„Sie müssen wissen, wie man diese Organe per Hand herstellt, dann ist der Bioprinter wirklich ein Scale-Up-Tool“, sagt Dr. Atala, Direktor des Wake Forest Institute für Regenerative Medizin in North Carolina.

Mit anderen Worten, das Bioprinting würde es ermöglichen, dass diese Organe erschwinglich, konsistent und präzise konstruiert werden, glaubt er.

„Flache Strukturen wie Haut“ sind am einfachsten zu drucken, sagt er. Dann sind „röhrenförmige Strukturen wie Blutgefäße und Harnröhren“ ein wenig komplexer, mit „hohlen nicht-röhrenförmigen Organen wie Blasen“ noch härter.

Aber am schwersten sind „feste Organe wie Herz, Lunge und Niere“ mit „so viel mehr Zellen pro Zentimeter“.
Für diese hochkomplexen Organe bieten Bioprinters eine Präzision, die menschliche Hände übertrifft, sagt er.

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