gebouwd oor

Wetenschappers zijn erin geslaagd om een oor dat eruitziet en zich gedraagt als een menselijk oor te bouwen. Ze maakten daarvoor onder meer gebruik van een 3D-printer. De geprinte oren – die in een week tijd(!) vervaardigd kunnen worden – zouden een uitkomst kunnen zijn voor kinderen die met een vervormd oor zijn geboren.

Eén tot vier op de 10.000 kinderen komt met een vervormde oorschelp ter wereld. Chirurgen kunnen daar momenteel wel iets aan doen, maar die ingreep is pijnlijk. Chirurgen bouwen dan een oor van een stukje bot van de jonge patiënt. “Deze chirurgische ingreep is uitdagend en pijnlijk voor kinderen en de oren zien er zelden natuurlijk uit en presteren ook zelden goed,” vertelt onderzoeker Jason Spector. “Alle andere pogingen om oren in het laboratorium te laten ‘groeien’ – waaronder een studie in 1997 die leidde tot de veel gepubliceerde foto’s van oren die op de rug van muizen zijn geplaatst – zijn op lange termijn op niets uitgelopen.”

Nieuwe aanpak
Spector en zijn collega’s besloten op zoek te gaan naar een alternatief. Eerst maakten ze scans en foto’s van een oor. Op basis van die beelden werd een 3D-beeld van het oor gemaakt. Een 3D-printer maakte een mal van het oor. De onderzoekers injecteerden collageen afkomstig van dieren in de mal en voegden er vervolgens 250 miljoen kraakbeencellen aan toe. Het collageen deed hierbij dienst als een soort ‘steiger’ waarlangs de kraakbeencellen konden groeien. “Dit proces gaat snel,” vertelt onderzoeker Lawrence Bonassar. “Het duurt een halve dag om de mal te ontwerpen, een dag om deze te printen, dertig dagen om het collageen te injecteren en vijftien minuten later kunnen we het oor al verwijderen. We werken het oor bij en laten het enkele dagen groeien alvorens we het implanteren.”

Een 3D-printer maakt de mal voor het oor. Foto: Lindsay France / Cornell University Photography.

Een 3D-printer maakt de mal voor het oor. Foto: Lindsay France / Cornell University Photography.

Het collageen vervangen
De onderzoekers plaatsten het oor op de rug van ratten en observeerden hoe het oor zich in de maanden die volgden, ontwikkelde. Ze ontdekten dat het kraakbeen steeds verder groeide en uiteindelijk het steigertje van collageen ging vervangen. “Uiteindelijk bevatte het oor alleen nog maar oor-kraakbeen, net zoals een echt oor,” vertelt Spector. En dat is bijzonder: eerdere door wetenschappers gebouwde oren verloren na verloop van tijd hun vorm en de cellen in het oor stierven af.

Groeien
Volgens Spector kan het in het lab gebouwde oor het beste op vijf- of zesjarige leeftijd bij kinderen met een vervormde oorschelp worden geplaatst. Als kinderen die leeftijd hebben, hoeven hun oren niet meer zoveel te groeien: de omvang van de oren is vergelijkbaar met die van 80 procent van het volwassen oor. “We weten nog niet of de oren zouden blijven groeien tot ze hun volledige grootte hebben bereikt, maar ik verwacht het wel.” Het plaatsen van het oor is niet zo’n ingrijpende operatie. “Het vervormde oor wordt verwijderd en het gebouwde oor wordt onder een lapje huid geplaatst.”

Voor het zover is, moet er eerst nog meer onderzoek worden gedaan. Zo willen de onderzoekers manieren vinden om het aantal menselijke kraakbeencellen dat in het laboratorium kan worden verzameld, te vergroten. Deze cellen zouden dan in de mal kunnen worden aangebracht. Als de experimenten goed blijven verlopen, heeft Spector goede hoop dat het eerste oor binnen drie jaar bij een mens kan worden aangebracht. “Deze oren zijn heel veelbelovend, omdat ze de natuurlijke architectuur van het menselijk oor precies nabootsen. Ze kunnen het gehoor herstellen en kinderen en anderen die een oor nodig hebben hun normale uiterlijk teruggeven.”