3D-bioprintade mänskliga broskceller växer och frodas i möss
Forskare från Sahlgrenska akademin och Chalmers har lyckats få broskceller från en människa att leva och växa i en djurmodell, med hjälp av 3D-bioprinting. Resultaten hjälper till att föra utvecklingen närmare en möjlig framtid där det går att hjälpa patienter att få nya kroppsdelar med 3D-bioprinting.
– Detta är första gången som någon skrivit ut broskceller från en människa, satt in dem i en djurmodell och fått dem att börja växa, säger Paul Gatenholm, professor i biopolymerteknologi på Chalmers.
Paul Gatenholm leder bland annat forskarteam i arbetet kring nya biomaterial baserade på nanocellulosa vid Wallenberg Wood Science Center. Han har arbetat tillsammans med Lars Kölby, universitetslektor på Sahlgrenska akademin vid Göteborgs universitet och specialistläkare på avdelningen för plastikkirurgi vid Sahlgrenska Universitetssjukhuset i Göteborg.
Forskarna har skrivit ut en hydrogel av nanocellulosa blandad med broskceller från en människa – ett så kallat konstrukt. De har använt en 3D-bioprinter tillverkad av det göteborgska start up-företaget Cellink, vars biobläck är ett resultat av bland annat Paul Gatenholms forskning. Konstruktet har sedan direkt efter utskriften opererats in i möss.
Forskarna kan peka ut tre positiva resultat av de prekliniska studierna:
1. Humanbroskvävnad har vuxit i en djurmodell.
2. Vaskularisering, det vill säga bildning av blodkärl, mellan materialen.
3. Stark stimulans för broskbildning från humana stamceller.
– Det vi ser efter 60 dagar är något som börjar likna brosk. Det är vitt, och de humana broskcellerna lever och producerar det de ska. Dessutom har vi kunnat stimulera broskcellerna genom att tillsätta stamceller, vilket tydligt påverkat dem att dela sig mer, säger Lars Kölby.
– Vi har nu bevis för att den 3D-printade hydrogelen med celler går att inplantera. Det växer i möss, och dessutom har det bildats blodkärl på det, säger Paul Gatenholm.
Ingen genväg till printade organ
En viktig komponent som varit avgörande för framgångarna i projektet är samarbetsaspekten. Forskare inom två olika discipliner har lyckats korsa akademins gränser och hitta ett gemensamt mål där de har kunnat kombinera sina kompetenser på ett fruktbart sätt.
– Ofta ser det ut såhär: vi inom klinikerna arbetar med problem, och forskarna med lösningar. Om vi kan mötas så finns chansen att det faktiskt löser några av de problem vi tampas med – och på så sätt kommer forskningen patienterna till gagn, säger Lars Kölby.
Paul Gatenholm är noga med att påpeka att resultaten som hans och Lars Kölbys team nu kan redovisa inte innebär någon genväg till printade organ.
– I och med det vi gjort tar forskningen ett steg framåt på vägen mot att en dag förhoppningsvis kunna bioprinta celler som blir kroppsdelar hos patienter. Det är så man måste jobba när det kommer till den här typen av pionjärverksamhet: ett litet steg i taget. Våra resultat är ingen revolution – men väl en glädjande del i en evolution!
Artikeln: In Vivo Chondrogenesis in 3D Bioprinted Human Cell-laden Hydrogel Constructs
Kontakt:
Paul Gatenholm, Chalmers, paul.gatenholm@chalmers.se, 031-772 34 07
Lars Kölby, Sahlgrenska akademin vid Göteborgs universitet och Sahlgrenska universitetssjukhuset, lars.kolby@surgery.gu.se
