Wissenschaftler der Pohang University of Science and Technology (POSTECH) in Südkorea haben eine innovative Methode zur Züchtung insulinproduzierender Zellen mittels 3D-Bioprinting entwickelt. Die Forscher um Professorin Jang Jin-a haben eine Plattform namens „HICA-V“ erschaffen, die die natürliche Umgebung der Bauchspeicheldrüse nachbildet. Das berichten südkroeanische Medien.
Nachbildung der Bauchspeicheldrüse mit 3D-Bioprinting
Diabetes entsteht, wenn die Bauchspeicheldrüse nicht mehr in der Lage ist, den Blutzuckerspiegel zu regulieren. Insbesondere geschädigte Inselzellen, die Insulin produzieren, sind ein großes Problem. Wissenschaftler erforschen bereits die Möglichkeit, diese Zellen aus Stammzellen zu erzeugen, jedoch konnten künstlich hergestellte Inselzellen bisher nicht die volle Funktionalität ihrer natürlichen Vorbilder erreichen.
Das Forschungsteam von POSTECH hat daher eine Plattform entwickelt, die ein nahezu identisches Milieu wie eine echte Bauchspeicheldrüse bietet. Die Grundlage dafür bildet ein speziell entwickeltes Bio-Tintenmaterial, das Proteine wie Laminin und Kollagen IV enthält, die direkt aus Bauchspeicheldrüsengewebe gewonnen wurden. Mithilfe dieser Bio-Tinte wurde HICA-V mittels 3D-Bioprinting gefertigt. Diese Technologie ermöglicht es, lebende Zellstrukturen präzise zu formen und zu platzieren.
Neue Möglichkeiten für Diabetesforschung und Therapie
Die Forscher konnten nachweisen, dass Inselzellen, die in HICA-V kultiviert wurden, mehr Insulin produzierten und eine bessere Verbindung zu umliegenden Zellen aufwiesen. Zudem konnten sie in Experimenten belegen, dass das System krankheitsbedingte Reaktionen realitätsgetreu nachstellt. So reagierte die Plattform auf diabetische Bedingungen mit einer verstärkten Expression von Entzündungsgenen.
Professorin Jang Jin-a erklärt:
„Die entwickelte Plattform zur Inselzellkultivierung wird dazu beitragen, künstlich erzeugte Inselzellen funktionell zu verbessern und deren Reifung zu fördern.Wir erwarten, dass HICA-V eine zentrale Rolle in der Diabetesforschung, der Medikamentenentwicklung und bei der Optimierung der Transplantationstherapie spielen wird.“
Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Communications unter dem Titel „Bioprinting of bespoke islet-specific niches to promote maturation of stem cell-derived islets“ veröffentlicht und zeigen, wie der 3D-Druck neue Möglichkeiten in der biomedizinischen Forschung eröffnet und einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung zukünftiger Diabetesbehandlungen leisten kann.
