Zellen der Bauchspeicheldrüse in 3D gedruckt

Bei Menschen mit Typ-1-Diabetes produzieren die Zellen der Bauchspeicheldrüse kein Insulin mehr. Sie sind dauerhaft darauf angewiesen, das Hormon zu spritzen. Einen neuen Forschungsansatz, um diese Zellen zu ersetzen, verfolgen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Universitätsklinikums Heidelberg. Sie haben im Labor insulinproduzierende Zellen mit dem 3D-Biodrucker erzeugt und den Prototypen einer neuen Bauchspeicheldrüse entwickelt.

(27.2.2022) Insulin wird in den Inselzellen der Bauchspeicheldrüse produziert. Das lebenswichtige Hormon sorgt dafür, dass Zucker in die Zellen geschleust und der Blutzuckerspiegel reguliert wird. Bei Menschen mit Typ-1-Diabetes können die Inselzellen diese Aufgabe nicht mehr erfüllen. Betroffene müssen lebenslang Insulin zuführen – entweder mit einer Spritze bzw. einem Insulinpen oder mittels einer Insulinpumpe. Ein Weg, Typ-1-Diabetes zu heilen, könnte über den Ersatz der defekten Zellen führen. Forschungsansätze dafür gibt es zahlreiche, über die wir regelmäßig in unserer Nachrichten-Rubrik Forschung und Entwicklung berichten. Zum Beispiel über die Therapie mit Stammzellen oder die Idee, einen “Bioreaktor”, in die Bauchspeicheldrüse zu implantieren.

3D-Biodrucker produziert Zellen der Bauchspeicheldrüse

Einen neuen Ansatz verfolgen Forschende der Universitätsklinik Heidelberg. Sie wollen insulinproduzierende Zellen mit dem 3D-Drucker erzeugen und haben dafür bereits einen Prototypen entwickelt. Den 3D-Biodrucker kann man sich vorstellen “wie eine automatisierte Pipette, die im dreidimensionalen Raum präzise Biotinte positionieren kann”, erklärt Gabriel Salg, Wissenschaftlicher Projektleiter an der Chirurgischen Klinik am Universitätsklinikum Heidelberg (UKHD), im Campus Report des UKHD (Februar 2022). Die Biotinte besteht aus einem Hydrogel und lebendem Zellmaterial. Salg vergleicht die Masse mit einem Gummibärchen, das im Wasser anschwillt. Die Masse wird mit Zellen gemischt und zu 3D-Objekten, also insulinproduzierenden Zellen, verdruckt. Damit die so erzeugten Zellen mit lebenswichtigen Nährstoffen versorgt werden und ihre Aufgabe der Blutzuckerregulation erfüllen können, müssen sie Blutgefäße ausbilden. Im Laborversuch sei dies bereits gelungen, erklärt Salg.

Bis das biogedruckte Gewebe die Zellen in der Bauchspeicheldrüse ersetzen könnte, würden noch Jahre vergehen, heißt es im Interview mit Gabriel Salg im Campus Report. Ob das Experiment letztlich Erfolg haben wird, muss sich zeigen. Immerhin ein neuer Ansatz, der beweist: Die Suche nach einer Möglichkeit, Typ-1-Diabetes zu heilen, geht weiter. Dafür werden heute Materialien genutzt, die man sich vor einigen Jahren noch nicht hätte vorstellen können.

Quelle: Campus Report des Universitätsklinikums Heidelberg, Februar 2022.