3D-Druck von menschlichem Gewebe als Zukunftsvision

Ein 3D-Drucker, der menschliches Gewebe herstellt, könnte zukünftig Engpässe bei Organspenden reduzieren und Tierversuche obsolet machen. Ein Berliner Start-up namens Cellbricks entwickelte solch einen Drucker, der statt mit einem beweglichen Kopf mit Licht arbeitet. Das Gerät nutzt Biotinte, eine Mischung aus Gelatine und menschlichen Zellen, die durch Licht verhärtet und es so ermöglicht, Schicht für Schicht Gewebe aufzubauen. In Versuchen entstanden bereits Gewebe mit Kapillaren, die eine Versorgung mit Nährstoffen ermöglichen – ein entscheidender Schritt für die Überlebensfähigkeit.

Alexander Leutner, CEO von Cellbricks, sieht im sogenannten Bioprinting großes Potenzial. Die langen Wartelisten für Spenderorgane – allein in Deutschland warten etwa 8500 Menschen auf eine Spende – könnten durch künstlich gezüchtete Organe verkürzt werden. Leutner, der zuvor für Unternehmen im Bereich Faserverbundwerkstoffe tätig war, kam durch persönliche Erfahrungen mit Organspenden auf die Idee, Cellbricks zu unterstützen. Seit 2021 ist er CEO und möchte mit Bioprinting Alternativen zur Organspende entwickeln.

Die Forschung im Bereich Bioprinting zeigt bereits Erfolge, so konnten israelische Wissenschaftler 2019 ein Miniherz mit Blutgefäßen drucken. Allerdings bleibt die Herausforderung, dass die gedruckten Zellen ihre Aufgaben erfüllen müssen. Funktionsfähige künstliche Organe erfordern komplexe Strukturen, die derzeit nur mit hohen Kosten und in spezialisierten Forschungslaboren realisierbar sind.

Ein Wissenschaftler der Hochschule München, Benedikt Kaufmann, versucht, den Zugang zu Bioprinting zu erweitern. Durch Anpassungen an einem handelsüblichen 3D-Drucker senkte er die Kosten für die nötige Ausrüstung erheblich. Sein Ziel ist es, Bioprinting kostengünstig in weitere Labore zu bringen und Tierversuche zu reduzieren. Medikamente könnten an gedruckten menschlichen Geweben getestet werden, wodurch die Erfolgsquote klinischer Studien steigen könnte.

Achim Weber vom Fraunhofer-Institut erforscht die Zusammensetzung der Biotinten. Sie müssen robust genug sein, um den Druckprozess zu überstehen und gleichzeitig biokompatibel bleiben. In einem EU-Projekt arbeitet er mit dem Fußballclub FC Barcelona zusammen, um Knorpel und Sehnen zu drucken, um Verletzungen der Spieler effektiver zu behandeln. Er sieht in der Technologie großes Potenzial für die Medizin, merkt aber auch an, dass die Zulassungsprozesse in der EU ein Hindernis für die schnelle Umsetzung darstellen könnten.

Cellbricks plant, im nächsten Jahr weitere Tierstudien durchzuführen und strebt klinische Studien am Menschen an. Das Unternehmen ist auf frisches Kapital angewiesen und sucht daher nach neuen Investoren, auch aus der Pharmabranche. Leutner sieht die Forschung in Deutschland als hervorragend an, betont jedoch die Notwendigkeit, praktische Anwendungen schneller voranzutreiben, um international wettbewerbsfähig zu bleiben.