Eines Morgens schaute sich jemand in Wake Forest einen 3D-Drucker an und dachte: „Ich frage mich, ob wir statt Plastik eine Bauchspeicheldrüse drucken könnten.“ Ja. Erstmals ist es Forschern gelungen, voll funktionsfähige menschliche Langerhans-Inseln, auch bekannt als „Pankreasinseln“, mithilfe einer Biotinte aus Pankreasgewebe und Meeresalgen zu drucken. Die Strukturen sind drei Wochen lang haltbar, reagieren auf den Blutzuckerspiegel und könnten mit nur einer örtlichen Betäubung unter die Haut implantiert werden. Die Diabetestherapie wird nie wieder dieselbe sein.
Die Biotinte, die Hoffnung druckt
Das Team führte durch Quentin Perrier der Wake Forest University hat etwas Unglaubliches entwickelt: eine biologische Tinte, mit der lebendes Pankreasgewebe gedruckt werden kann. Das Rezept ist überraschend einfach: Menschliches Pankreasgewebe, von seinen ursprünglichen Zellen befreit, wird mit aus Meeresalgen gewonnenem Alginat vermischt. Dieser Biotech-Cocktail ermöglicht es den echten insulinproduzierenden Zellen, den Druckprozess zu überstehen und ihre Funktionalität zu erhalten.
Das Geheimnis dieser Ergebnisse liegt in der porösen Struktur, die beim Drucken entsteht. Das ist kein Zufall: Diese scheinbar zufällige Textur erleichtert den Durchgang von Sauerstoff und Nährstoffen und ermöglicht die spontane Bildung von Blutgefäßen. Es ist, als wüsste das Gerät bereits, wie es sich in den menschlichen Körper integrieren kann. Die Ergebnisse wurden präsentiert auf dem Kongress der Europäischen Gesellschaft für Organtransplantation in London und bestätigte, dass 90 % der Zellen drucken.
Schluss mit invasiven Operationen zur Diabetestherapie?
Bisher erforderten Pankreasinseltransplantationen komplexe Eingriffe durch die Vena porta der Leber. Ein Verfahren, bei dem in den ersten Tagen etwa die Hälfte der transplantierten Zellen verloren geht, sodass die Patienten sich mehreren Transplantationen unterziehen müssen. Der 3D-Druck verändert alles: Geräte können unter örtlicher Betäubung durch einen kleinen Einschnitt direkt unter die Haut implantiert werden.
Überlegen Sie einmal: Statt einer großen Operation würden ein paar Minuten in der Praxis genügen. Adam Feinberg von der Carnegie Mellon University, der an einer ähnlichen Technologie arbeitet, bestätigt die Bedeutung dieser Einfachheit: „Je höher die Dichte der Inseln, desto kleiner das zu implantierende Gerät.“ Seine in Italien vorgestellte Technik hat bereits gezeigt normale glykämische Kontrolle sechs Monate lang an diabetischen Mäusen.
Stammzellen kommen ins Spiel
Die Forscher verwenden mikroskopisch kleine „Gasbläschen“, die beim Erstarren des Gels ihren Kontrast verändern. So können die Ärzte in Echtzeit sehen, ob der Prozess funktioniert. Es ist wie ein eingebautes Überwachungssystem, das den Erfolg des Implantats sicherstellt. Wie ich Ihnen in diesem Artikel gesagt habeDer medizinische 3D-Druck erlebt eine kreative Explosion. Von Blutgefäßen bis zu Langerhans-Inseln erleben wir die Geburt einer Medizin, die aufbaut, statt nur zu reparieren.
Untersuchungen bestätigen, dass der Stammzellenansatz liefert außergewöhnliche Ergebnisse. Von 12 Patienten, die mit zimislecel10 erreichten nach einem Jahr Insulinunabhängigkeit. Die Diabetestherapie bewegt sich in Richtung Lösungen, die die ursprüngliche Funktion wiederherstellen, anstatt sie künstlich zu ersetzen.
Lorenzo Piemonti von San Raffaele in Mailand, der leitende Forscher der Studie, betont einen entscheidenden Aspekt: „Zellen können in theoretisch unbegrenzter Menge zum gewünschten Zeitpunkt und auf die gewünschte Art und Weise produziert werden.“ Dies löst das chronische Problem des Spendermangels, das traditionelle Transplantationen schon immer eingeschränkt hat.
Diabetestherapie, die nadelfreie Zukunft
Beide Forschungsgruppen sind sich einig: Stammzellen sind die Zukunft der Diabetestherapie. Die Verwendung von Stammzellen anstelle von Spendergewebe würde gleichzeitig die Probleme der Verfügbarkeit, Verträglichkeit und Immunreaktion lösen. Es geht um die industrielle Produktion personalisierter Lösungen.
Es ist noch ein weiter Weg, aber die Zeichen sind eindeutig. Zwischen präklinischen Tierversuchen und Prozessoptimierung könnte es noch einige Jahre dauern, bis diese Geräte in Krankenhäusern eingesetzt werden. Doch zum ersten Mal in der Geschichte des Typ-1-Diabetes zeichnet sich eine echte Alternative zu den täglichen Injektionen ab.
Die Diabetestherapie steht vor einem neuen Zeitalter. Einem Zeitalter, in dem wir die Krankheit nicht nur behandeln, sondern vielleicht sogar heilen können. Mit einem Drucker, Biotinte und jeder Menge Wissenschaft.
