Professor Sun Wei

Im April gab die Universität Tel Aviv bekannt, dass ihr 3D-Labor ein Herz mit Blutgefäßen und anderen tragenden Strukturen gedruckt hat. Diese Meldung hat für einiges Aufsehen gesorgt. Da stellt sich vielen die Frage: Wie nah sind wir der Nutzung von 3D-gedruckten Organen bei Organtransplantationen? Und wie kann dieses Bioprinting die Medizin revolutionieren?

Bioprinting mit verschiedenen Methoden

Am 31. Mai fand das Beijinger Bioprinting-Forum 2019 statt. Es wurde vom Bio-Produktionszentrum der Tsinghua-Universität, der Bio-Produktionsingeneursabteilung der Chinesischen Gesellschaft für Maschinenbau und der Abteilung für moderne Produktion der China Biomaterials Society und Sunp (Beijing) Biotech GmbH veranstaltet. 300 Wissenschaftler und Unternehmer in den Bereichen Biomaterialien, moderne Fertigungsindustrie, Biowissenschaften, regenerative Medizin, medizinische Geräte sowie Arzneimittelforschung und -entwicklung nahmen an dem Forum teil.

Jetzt, wo der Mensch ein Herz mit autogenen Zellen drucken kann, stellt sich vielen die Frage, wie schnell können damit die Grenzen der Organspende aufgehoben werden? Sun Wei, Professor für Maschinenbau an der Tsinghua-Universität, erklärte dazu auf dem Forum in Beijing:

„Das gedruckte Herz ist nur ein Modell. Es hat keine Funktion. Es kann ein Jahrzehnt oder noch länger dauern, bis wir tatsächlich ein funktionierendes Herz drucken können. Für Hauptorgane wie das Herz ist das Drucken nur ein Weg, um die erforderlichen Zellen, die Einflussfaktoren und die Mikrostrukturen zu schaffen. Was aber wirklich benötigt wird, ist das Wachstum zwischen den kultivierten Zellen nach dem Druck. Dieser Prozess kann nicht ersetzt werden."

Bioprinting mit verschiedenen Materialien

Professor Sun zufolge kann das Bioprinting je nach biologischem Material in vier verschiedene Ebenen unterteilt werden. Auf der ersten Ebene sei das Material nicht biokompatibel und müsse nicht in den Körper implantiert werden. Es werde normalerweise zur Herstellung von medizinischen Modellen und In-vitro-Medizintechnik verwendet. Auf der zweiten Ebene würden Bioprint-Produkte zur dauerhaften Unterstützung in den Körper eingepflanzt, wie künstliche Gelenke. Auf der dritten Ebene sei das Material biokompatibel und biologisch abbaubar. Die vierte Stufe werde direkt auf einer bestimmten Gewebeprobe kultiviert. Neben dem direkten Nutzwert spiele das Bioprinting auch in der pathologischen Forschung eine wichtige Rolle. Professor Sun erklärte weiter:

„Ein weiterer neuer Trend ist die Verwendung von gedruckten Zellen zur Erstellung von lebenden, funktionellen Gewebe- oder Organmodellen für Arzneimittel-Toxizitäts- und Wirksamkeitstests sowie zur Erstellung von Krankheitsmodellen zur Untersuchung von Krankheiten. Es werden zum Beispiel Krebszellen verwendet, um Modelle von In-vitro-Tumorzellen zur Untersuchung der Entwicklung von Tumoren und der Wirksamkeit von Krebsmedikamenten zu erstellen."

Professor Sun Wei findet, die Öffentlichkeit sollte diesen Bereichen größere Aufmerksamkeit schenken. In den nächsten fünf Jahren nehme die Nutzung von Organ- und Gewebechips in den Bereichen Biologie, Onkologie und bei der Entwicklung neuer Arzneimittel durch eine Kombination von Bioprinting und der Technologie für Mikrofluidik-Chips immer stärker zu.

Text und Gesprochen von Wu Shiyun