Forscher der University of Sydney haben laut einer Pressemitteilung eine Methode zur Herstellung patientenspezifischer Nachbildungen der menschlichen Lunge in nur 28 Tagen entwickelt. Die Ingenieure finden, dass dadurch eine billigere, ethischere und genauere Alternative zu Tierversuchen möglich wäre. Der stellvertretende Direktor des Nano-Instituts der Universität von Sydney, Wojciech Chrzanowski, erklärte, dass das Experimentieren mit den Tieren „herzzerreißend“ sei, besonders wenn das Unbehagen der Tiere zu erkennen ist. Er arbeitete an einem Weg, Arzneimittel zu testen. Er wandte sich dem Biodruck zu, bei der die Zellproben in lebende „Tinte“ verwandelt werden.
» Mehr zum Thema: Über 30 weitere Beiträge zum 3D-Druck von Organen hier lesen
Biodruck von Minilungen
Gemeinsam mit seinen Kollegen versucht er schon seit Jahren, „Minilungen“ im Labor zu züchten und zu überwachen. Nun soll die Gruppe eine Möglichkeit dazu gefunden haben. In einer Veröffentlichung mit dem Titel „Advanced pathophysiology mimicking lung models for accelerated drug discovery“ für Biomaterials Research, die bald erscheinen soll, teilt Chrzanowskis Team mit, dass sich die Lungen – nur wenige Millimeter breit – von typischen Organoiden darin unterscheiden, dass sie die Perfusion oder den Durchgang von Blut und anderen Flüssigkeiten durch das Gewebe leiten. Bei der Nachahmung von Lungen ist das von entscheidender Bedeutung, da die Perfusion dazu führt, dass sich das Organ ausdehnt und bewegt. Das könnte sich laut Chrzanowski auf pharmazeutische Tests oder die Modellierung von Krankheiten auswirken.
In einem Inkubator werden die Minilungen kontinuierlich überwacht und ihre bioelektrischen Signale notiert, wodurch die Forscher feststellen können, ob die Nachbildungen vollständig ausgereift sind. Mit seinen Kollegen kann Chrzanowski an der Lunge experimentieren und gleichzeitig die „intelligente Leitung“ des Inkubators verwenden, um die Reaktionen und Regenerationsfähigkeiten der Lunge zu überwachen.
Tierversuche ersetzen
Tierversuche sind teuer und einigen Wissenschaftlern zufolge nicht so genau, wie früher angenommen wurde, da Mäuse, Hunde, Affen und Co. nicht die gleiche Physiologie oder Anatomie wie Menschen haben. Die Mini-Lunge kommt somit zu einem idealen Zeitpunkt, da Labore umdenken, wenn es darum geht, Produkte zu testen oder Krankheiten zu untersuchen. Einige Regierungen haben begonnen, ihre Tierversuchsmandate zu lockern. US-amerikanische Unternehmen müssen nicht länger Medikamente an Tieren testen und die Europäische Union hat bereits damit begonnen, Anreize für die Entwicklung tierversuchsfreier Methoden zu schaffen.
Die Mini-Lungen können natürlich nicht veranschaulichen, wie ein auf die Lunge zielendes Medikament oder eine Krankheit andere Teile des Körpers ebenfalls beeinflussen könnte. Es wird zwar noch einige Jahre dauern, aber Chrzanowski hofft, dass es ihm mit seinen Kollegen gelingt, eine Vielzahl von Orgelnachbildungen zu züchten und sie so zu verbinden, dass sie sich gegenseitig beeinflussen können. Vor mehreren Jahren haben wir darüber berichtet, dass es Forschern gelungen ist, ein 3D-gedrucktes Organ zu entwickeln, das die Lunge nachahmt. Bleiben Sie mit einem Abonnement unseres Newsletters über weitere 3D-Druck-Themen auf dem Laufenden. Zum Newsletter anmelden – 3D-grenzenlos Magazin.
