Het is een doorbraak. Nog niet eerder werden grote weefsels die sterk genoeg zijn om ook echt in het lichaam te worden getransplanteerd, geprint.

Wie te maken heeft met organen of weefsels die niet meer (goed) functioneren, heeft nu eigenlijk maar één optie: transplantatie. Maar donors zijn schaars. En dus krijg je te maken met lange wachtlijsten. Wetenschappers willen daar iets aan doen en zien grote mogelijkheden voor de 3D-printer. In de nabije toekomst hopen ze zieke of versleten weefsels en organen te kunnen vervangen door geprinte exemplaren.

Best lastig
Maar de afgelopen jaren suggereerden experimenten dat er nog een lange weg te gaan was voor we daartoe in staat zouden zijn. De huidige 3D-printers bleken veel moeite te hebben om grote weefsels te printen die bovendien sterk genoeg waren om zich in een mensenlichaam staande te houden. Ook gebeurde het regelmatig dat tijdens het printen met levende cellen, de cellen beschadigd raakten.

Een oor dat de onderzoekers geprint hebben.

Een oor dat de onderzoekers geprint hebben.

Nieuwe techniek
Maar nu hebben onderzoekers een nieuwe printtechniek ontwikkeld. En daarmee is het wel mogelijk om grote en sterke levende weefsels te printen zonder dat de levende cellen worden aangetast. Er is zo’n tien jaar aan het Integrated Tissue and Organ Printing System (ITOP) gewerkt. Het systeem print laagjes gel en een afbreekbaar plastic-achtig materiaal uit. In de gel bevinden zich de levende cellen. En het afbreekbare plastic-achtige materiaal moet het weefsel vorm geven. Om het weefsel heen komt een sterke (tijdelijke) buitenlaag.

Oor
In de toekomst kan ITOP mogelijk worden ingezet om lichaamsdelen en organen te printen. Daarvoor kunnen de cellen van de patiënt worden gebruikt. Bovendien kan de printer gegevens van CT- en MRI-scans gebruiken om weefsel op maat te maken. Als iemand bijvoorbeeld een oor is kwijtgeraakt, kan de printer een oor maken dat keurig op het andere oor lijkt.

In leven houden
Zodra het weefsel geprint is, is het natuurlijk zaak dat de cellen in leven blijven. De onderzoekers hebben daarom verschillende maatregelen getroffen. Zo bevordert de gel waarin de levende cellen zitten, celgroei. Bovendien hebben ze in het weefsel een soort micro-kanaaltjes geprint. Deze kanalen zorgen ervoor dat voedingsstoffen en zuurstof in het lichaam diep in de geprinte structuur doordringen en de cellen in leven houden terwijl deze een systeem van bloedvaten ontwikkelen.

Experimenten met de techniek zijn in ieder geval veelbelovend. Zo hebben de onderzoekers oren – ter grootte van de oren van mensen – geprint en deze onder de huid van muizen getransplanteerd. Twee maanden later was de vorm van het getransplanteerde oor nog altijd hetzelfde en had zich kraakbeenweefsel en bloedvaten gevormd. Ook experimenten met spierweefsel – getransplanteerd in het lichaam van ratten – zijn naar wens verlopen. De onderzoekers zoeken momenteel uit hoe de geprinte weefsels zich op langere termijn houden.