Nieuwe techniek zou ingewikkelde organen printen


Onderzoekers in de VS zeggen een horde genomen te hebben waardoor ingewikkelde organen als longen of nieren – waar zuurstof in het bloed moet worden opgenomen of afvalstoffen uit het bloed moeten worden gehaald –‘natuurgetrouwer’ zouden kunnen worden geprint. Voorlopig zullen we nog een jaar of twintig geduld moeten hebben voor er ‘echte’ organen uit de printer komen.

De onderzoekers rond Jordan Miller van de Rice-universiteit en Kelly Stevens van de universiteit van Washington hebben met dit werk de voorpagina van Science gehaald. Ze gaven een staaltje van hun nieuwe ‘kunnen’ ten beste met een hydrogelmodel van een luchtzak waarbij zuurstof wordt afgeleverd aan omringende bloedvaten. Ook zouden ze geprinte minilevertjes in muizen hebben getest.
“In van de grootste belemmeringen is het printen van het ingewikkelde netwerk van bloedvaten dat het dichte weefsel van voedingstoffen voorziet”, zegt Miller. “Onze organen bevatten onafhankelijke vasculaire netwerken voor, bijvoorbeeld, de zuurstoftoevoer en bloedvaten voor de long of de galkanalen en bloedvaten in de lever. Deze samenwerkende netwerken zijn fysisch en biochemisch verbonden met elkaar en de architectuur is nauw verbonden met hun functie.”
Hij denkt dat de nieuw ontwikkelde printtechniek de eerste is die weet om te gaan met het creëren van meer met elkaar samenwerkende netwerken. Volgens Stevens is dat belangrijk aangezien vorm en functie hier samengaan. “Weefseltechnologen hebben daar een generatie lang mee gemodderd. Nu kunnen we vragen: ‘Als we een weefsel kunnen printen dat meer lijkt op dat in ons lichaam zullen dat dan ook zo functioneren?’. Die vraag is belangrijk, want hoe beter we weefselfuncties kunnen printen hoe succesvoller die zullen zijn in de klinische praktijk.”

Orgaantransplantatie

De droom van orgaansynthetici is organen te maken die ook voor transplantatie in aanmerking komen. Met organen van donoren is het behelpen. Niet alleen zijn er altijd te weinig donororganen, maar ontvangers van die organen moeten hun leven lang pillen blijven slikken om de afweerreactie van het lichaam tegen die vreemde organen te onderdrukken, met alle negatieve gevolgend vandien. Geprinte organen moeten dan wel van cellen geprint worden die afkomstig zijn van de orgaanontvanger.
Miller denkt dat dat over twintig jaar de praktijk zal zijn. Vooral de lever is interessant aangezien die maar liefst 500 functies in het lichaam vervult, tweede achter de hersens. Dat orgaan is zo ingewikkeld dat we geen machine of methode kunnen ontwikkelen die al die functies vervult of vervangt. “Geprinte organen zouden de oplossing kunnen zijn.”

De techniek die de onderzoekers ontwikkelden noemden ze SLATE, een Engelse afko voor weefselstereolithografie. Daarmee worden van een hydrogel in laagjes een orgaan gebouwd. Die hydrogel verhardt onder invloed van blauw licht. Daarbij wordt die lichtbundel heel precies op de te verharden plekken gericht met een nauwkeurigheid van tien tot 50 micron. Belangrijk ‘ingrediënt’ van de techniek is de toevoeging van voedingskleurstoffen die blauwlicht absorberen. Deze absorbenten beperken de verharding tot een heel dunne laag. Op die manier is er binnen een paar minuten een weefselvorm te construeren.
Proeven met een longachtige structuur zouden hebben aangetoond dat het weefsel stug genoeg is om de bloedstroom te kunnen weerstaan zonder kapot te gaan tijdens het ‘ademen’. Het bloed nam zuurstof op van een omringende ademende ‘luchtzak’. De overdracht van zuurstof op het bloed lijkt op die in de longzakjes van het ‘echte werk’.
Geprinte minilevers werd geïmplanteerd in muizen met chronisch ontstoken levertjes. Die leken de implantatie te overleven.
Miller zegt ook dingen als kleppen te kunnen maken (die zorgen ervoor dat het bloed maar een kant kan opstromen). Die kleppen vind je in het hart en in de aderen van je benen, maar ook is er met SLATE een lymfatisch systeem te maken, waar geen pomp (= hart) aan te pas komt. “Met die verschillende netwerken en de wisselwerking daartussen krijgen we een hoop mogelijkheden om levend weefsel te creëren.” Hij denkt dat dit nog maar het begin is van een ontwikkeling. “We hebben nog veel te leren.”

Bron: Science Daily

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.