ORGANTRANS – DWI forscht an künstlichem Leberersatz
Das Projekt ORGANTRANS - kontrollierte ORGANoids-Transplantation als Möglichmacher für die regenerative Medizin TRANSlation - wurde eingerichtet, um Lösungen zu entwickeln, die den 3D-Druck von gewebetechnischen Konstruktionen ermöglicht. Unter der Koordination des Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique (CSEM) werden acht Konsortiumsmitglieder aus ganz Europa eine standardisierte und automatisierte Plattform für die Gewebevorbereitung und -reifung schaffen, die Patienten mit Leberkrankheiten im Endstadium eine Alternative zur Transplantation von Spenderorganen bieten wird.
Das ORGANTRANS-Konsortium besteht aus acht Partnern, ergänzt durch zwei Transplantationszentren, die die gesamte Wertschöpfungskette vom Zell- und Gewebe-Engineering bis zur Lebertransplantation im Rahmen des Compassionate-Use-Programms (Einsatz von (noch) nicht zugelassenen Arzneimittel an Patienten in besonders schweren Krankheitsfällen) abdecken. Beteiligte Institutionen des Projekts sind:
- CSEM (CH) als Koordinator und Leiter für die Entwicklung innovativer Lösungen für die Organoidtechnologie, die automatisierte Manipulation und Sortierung von Organoiden und für mikrophysiologische Umgebungen zur Gewebsreifung
- Universität Utrecht (NL) als verantwortlich für die Zellquelle (adulte Stammzellen) und für in vitro und in vivo Tests
- Kugelmeiers AG (CH) zur standardisierten Herstellung von Organoiden
- DWI - Leibniz-Institut für Interaktive Materialien (DE) für Biomaterialien
- RegenHU AG (CH) für Bioprinting
- Vlaams Instituut voor Biotechnologie (VIB, BE) für die Vaskularisierung
- AMIRES (CZ) für Projektmanagement und Verbreitung
Führende europäische Transplantationszentren unterstützen die Umsetzung in Kliniken: Das King's College London (UK), Partner des Projekts und Mitglied des externen Beirats, das Heidelberger Transplantationszentrum (DE) und das Institut für experimentelle Medizin in Prag (CZ).
Das DWI ist mit Prof. Dr.-Ing. Laura De Laporte und ihrer Expertise auf dem Gebiet der biohybriden und bioinspirierten Materialien für fortgeschrittene medizinische Anwendungen beteiligt. Ihr Teilprojekt konzentriert sich auf die Entwicklung synthetischer Hydrogele mit kontrollierten biochemischen, mechanischen und strukturellen Eigenschaften, um aus adulten Stammzellen gewonnene Leberorganoide in Kombination mit Blutgefäßen zu züchten, die das wachsende Lebergewebe mit Nährstoffen versorgen. Die Hydrogel-Vorläuferlösung wird so gestaltet, dass sie biologisch bedruckbar ist, um die Leberarchitekturen nachzuahmen.
Organoide: Bausteine für personalisierte Lebergewebe
Es besteht ein indikativer Bedarf an innovativen Alternativen zur Organspende, und Organoide sind Teil der Lösung. Im Rahmen dieses Projekts sollen Patienten mit Lebererkrankungen im Endstadium, die noch über gesundes Lebergewebe verfügen, die Möglichkeit erhalten, dass adulte Stammzellen entnommen und gesammelt werden. Diese werden isoliert und zu Organoiden organisiert, durch Druck zusammengefügt und dann in einem einzigartigen Kombinations-Bioreaktor gereift.
Die Replikation eines so komplexen Organs wie der Leber ist nicht ohne Schwierigkeiten, dabei ist die Sicherheit der Patienten ist von größter Bedeutung. Abgesehen von der Schaffung einer Alternative zur Organspende ist ein weiterer wichtiger Vorteil des ORGANTRANS-Projekts der individuelle Aspekt. Durch die Replikation der patienteneigenen Stammzellen zur Herstellung der Leber wird die Wahrscheinlichkeit einer Abstoßung des Organs gemildert.
Alle Mitglieder des ORGANTRANS-Konsortiums haben die Industrie und die akademische Welt im Bereich der regenerativen Medizin vorangebracht. Die Projektpartner decken das gesamte Wissen ab, das für die Umsetzung des neuartigen 3D-Lebergewebekonstrukts und für die Übersetzung in die klinische Anwendung benötigt wird. Der starke Mehrwert dieses Projekts liegt in der Qualität neuer und bereits etablierter Partnerschaften, die Voraussetzung für eine erfolgreiche Zusammenarbeit mit einem gemeinsamen Ziel sind. Die Einrichtung einer Plattform, die gezüchtete autologe Leber für Patienten auf personalisierte, zeitsparende Weise produziert, ist ein großer Meilenstein, der Europa an die Spitze der regenerativen Medizin bringen wird.