Het printen van weefsels, bioprinten, is een snel opkomende vorm van weefselvervangende therapie met veel potentie. De Europese Unie investeert daarom stevig in onderzoek om deze behandelingen beschikbaar te maken voor de patiënt. Vanuit de EU komt nu zo’n zes miljoen euro naar de Utrechtse Universiteit en UMC, voor vijf verschillende projecten.
Waar zeesterren of hagedissen zelf een nieuwe poot of staart kunnen regenereren als ze die kwijtraken, heeft bij mensen alleen de lever een (beperkt) zelfherstellend vermogen. Regeneratieve geneeskunde probeert dat zelfherstellende vermogen van het lichaam aan te wakkeren en zo verschillende aandoeningen te genezen. Eén manier waarop dat kan is door stukjes weefsel te printen.
Weefsels printen?
De vijf projecten hebben elk een budget van 7,5 tot 10 miljoen euro, waarvan Utrecht in totaal ongeveer 6 miljoen krijgt. De Europese subsidieregeling is bedoeld om het bioprinten naar de kliniek te brengen. Bioprinten gebeurt met behulp van een 3-D printer. Deze kan vezels printen, laagje voor laagje. Voor het maken van die vezels kan ook celmateriaal van een patiënt als één van de grondstoffen gebruikt worden, waardoor de geprinte structuren echt maatwerk worden. Het is wel heel lastig om weefsels te printen.
Kraakbeen printen
In Utrecht wordt nu onder meer gewerkt aan het maken van kraakbeen. Daarbij wordt eerst een botstructuur geprint, waaromheen vezels komen die worden gecombineerd met levende cellen van een patiënt. Samen vormt dat een klein stukje kraakbeen. De kwetsbare cellen moeten daarna nog ‘rijpen’ terwijl ze van voedingsstoffen voorzien worden. Uiteindelijk kunnen ze dan bijvoorbeeld in een knie geïmplanteerd worden. Omdat de papierwinkel om dit uit te proberen bij mensen zo enorm is, zal de technologie eerst getest worden bij pony’s. Zij hebben ook vaak te maken met artroseklachten. De kraakbeenstukjes worden gemaakt in het Centrum voor regeneratieve geneeskunde Utrecht, vlakbij het UMC Utrecht, op het Utrecht Science Park. Harrie Weinans, hoogleraar bij Orthopedie: “Het doel van dit project is om te kijken of we kunnen bioprinten in een patiënt, tijdens een kijkoperatie.”
Plasbuizen en hoornvlies
Een tweede project is gericht op problemen met de plasbuis, waar één op de 170 mannen mee te maken heeft. Zij hebben bijvoorbeeld last van een vernauwing of verkeerd aangelegde plasbuis. Het printen van een stukje plasbuis zou zulke problemen kunnen oplossen, maar de plasbuis is niet zo makkelijk na te maken. “De plasbuis is lastig te printen doordat het zo’n complex en flexibel weefsel is.” legt betrokken onderzoeker en universitair docent Petra de Graaf uit. “De uitdaging is om al die verschillende celtypen te kunnen combineren in een buisvormige print.”
Een ander project moet een oplossing gaan bieden voor het tekort aan hoornvliesdonoren. Hoogleraar Mor Dickman van Regenerative Medicine Utrecht: “Hoornvlies is een van de meest getransplanteerde weefsels, maar wereldwijd krijgt slechts 1 op de 70 mensen die er een nodig heeft het door het tekort. Wij willen daarom een gebioprint hoornvlies gaan maken dat de volledige structuur en werking van het menselijke hoornvlies nabootst.” De grote uitdaging bij dit project is het ontwikkelen van bioprinttechnieken die de optische eigenschappen van het hoornvlies kunnen reproduceren, en waar stamcellen op kunnen uitgroeien tot functionele hoornvliescellen.
Cellen verder laten ontwikkelen na het printen
Ook binnen de Biofabrication groep van hoogleraar Jos Malda is een subsidie gevallen. Hier gaat het om het sturen van de ontwikkeling van cellen ná het printen. In veel gevallen zijn geprinte cellen nog niet helemaal functioneel en moeten ze groeien en ontwikkelen. Ze moeten elkaar kunnen vinden en aansturen. Om dit te bereiken wordt geprobeerd om gedetailleerde, afbreekbare structuren mee te printen, die de cellen helpen in het volbrengen van hun ontwikkeling. Malda: “Door voedingsstoffen en signaalmoleculen mee te printen, kunnen we de cellen een steuntje in de rug geven die hen helpen om sneller functioneel te zijn.”
Implanteerbaar leverweefsel
Het laatste project wordt geleid door universitair hoofddocent Bart Spee van de faculteit Diergeneeskunde van Universiteit Utrecht. Het project wil grotere stukken leverweefsel maken die geïmplanteerd kunnen worden. “Ook moet in dit project een andere grote horde voor geprint weefsel overwonnen worden, namelijk het laten ontstaan van bloedvaten in geprint weefsel. Dat blijkt tot nu toe nog erg lastig,” vertelt Spee.
Bron: Nieuwsbericht UMC/UU, AD, FMT
