Utrecht bewijst cruciale aanjager te zijn van regeneratieve geneeskunde

Regeneratieve geneeskunde helpt het lichaam herstellen

We kijken soms met jaloezie naar zeesterren of hagedissen. Als ze hun poot of staart verliezen, groeit er gewoon weer eentje aan. Wij mensen kunnen dat nauwelijks – alleen onze lever is in staat tot significante regeneratie. Regeneratieve geneeskunde probeert het zelfhelend vermogen van het lichaam te stimuleren en zo verschillende aandoeningen te genezen. Een manier waarop dit kan, is door stukjes weefsel te printen.

Het bedrukken van tissues is moeilijk

3D-printen van weefsels, of bioprinten, is makkelijker gezegd dan gedaan. Cellen zijn erg kwetsbaar, dus het printen mag niet te lang duren en de geprinte cellen moeten elkaar kunnen aanvoelen en hun ding kunnen doen. Om vervolgens een behandeling voor patiënten te kunnen maken, moet het printproces ook gestandaardiseerd en getest worden. De Europese subsidies zijn bedoeld om bioprinten naar de kliniek te brengen.

Regeneratieve Geneeskunde Utrecht is een pionier

Dat Utrecht nu een rol speelt in vijf van de zes toegekende projecten, bewijst het succes van Regenerative Medicine Utrecht (RMU). RMU is een samenwerking tussen Universitair Medisch Centrum Utrecht, Universiteit Utrecht, Hubrecht Instituut en diverse bedrijven en hogescholen. Dit resulteert in een zeer diverse groep onderzoekers, van biologen en (dieren)artsen tot technici en natuurkundigen. De kruisbestuiving tussen hen leidt tot veel innovatie en diverse onderzoekslijnen, waarvan deze projecten zowel voorbeelden als resultaat zijn.

De vijf projecten hebben elk een budget van 7,5-10 miljoen euro, waarvan Utrecht in totaal ongeveer 6 miljoen ontvangt. Wat gebeurt er met de toegekende projecten?

Op weg naar bioprinting bij patiënten

Een van de projecten wordt geleid door Harrie Weinans, hoogleraar Orthopedie aan het UMC Utrecht: ‘Het doel van het LUMINATE-project is om te kijken of we kunnen bioprinten bij een patiënt, tijdens een laparoscopische operatie. Dat is heel ambitieus, maar de betrokken partners hebben veel expertise en die moeten we proberen te bundelen.’ Het doel kan worden gezien als een geprinte versie van de in Utrecht ontwikkelde IMPACT-behandeling . Bij deze behandeling krijgt een patiënt met kraakbeenschade in de knie gedoneerde stamcellen, die het herstel van het kraakbeen stimuleren.

Het oplossen van urethrale defecten

Een tweede project, STRONG-UR, richt zich op problemen met de urethra, waar één op de 170 mannen mee te maken krijgt. Zij hebben bijvoorbeeld last van een vernauwing of een verkeerd aangelegde urethra. Een stukje urethra printen zou zulke problemen kunnen oplossen, maar de urethra is niet zo makkelijk te kopiëren. ‘De urethra is lastig te printen omdat het zo’n complex en flexibel weefsel is,’ legt betrokken onderzoeker en universitair docent Petra de Graaf uit . ‘De uitdaging is om al die verschillende celtypen te kunnen combineren in een tubulaire print.’

Verder ontwikkelende cellen na het printen

Ook is er subsidie ​​toegekend aan de Biofabrication groep van professor Jos Malda. Hun micro2MACRO project richt zich op het sturen van de ontwikkeling van cellen na het printen. In veel gevallen zijn geprinte cellen nog niet volledig functioneel en moeten ze groeien en ontwikkelen. De oplossing hiervoor zou kunnen liggen in het printen van gedetailleerde, afbreekbare structuren die de cellen helpen deze ontwikkeling te voltooien. Jos legt uit: ‘Door voedingsstoffen en signaalmoleculen in de print op te nemen, kunnen we de cellen een boost geven om sneller functioneel weefsel te worden.’

Ook het ICAT, Innovation Center for Advanced Therapies, is bij dit project betrokken. Dit centrum is afkomstig van RMU en is gericht op het opschalen en valideren van bevindingen uit het lab voor klinische toepassing. Bij ICAT moet een gestandaardiseerd proces worden ontwikkeld voor het maken van de geprinte structuren, zodat de resultaten van het project sneller beschikbaar zijn voor regeneratieve behandelingen.

Een bedrukt hoornvlies

Keratoprinter is het vierde project, dat een oplossing wil bieden voor het tekort aan corneadonoren. Professor Mor Dickman van Regenerative Medicine Utrecht is betrokken bij dit project, samen met Vanessa LaPointe van MERLN Institute for Technology Inspired Regenerative Medicine. Mor: ‘Het hoornvlies is een van de meest getransplanteerde weefsels, maar vanwege het tekort aan donoren krijgt wereldwijd slechts 1 op de 70 mensen die het nodig hebben er een. Daarom willen we een biogeprint hoornvlies maken dat de volledige structuur en functie van het menselijke hoornvlies nabootst.’ De grootste uitdaging in dit project is om bioprinttechnologie te ontwikkelen die de optische eigenschappen van het hoornvlies kan reproduceren en stamcellen in staat stelt zich te ontwikkelen tot functionele hoornvliescellen.

Implanteerbaar leverweefsel

Het laatste project staat onder leiding van universitair hoofddocent Bart Spee van de faculteit Diergeneeskunde van de Universiteit Utrecht. Het doel van het NEOLIVER-project is om een ​​gestandaardiseerd protocol te ontwikkelen om grotere stukken leverweefsel te maken die geïmplanteerd kunnen worden. ‘Dit project vereist ook het overwinnen van een andere grote horde voor geprint weefsel,’ zegt Bart, ‘namelijk het maken van bloedvaten in geprint weefsel. Tot nu toe is dat erg lastig gebleken.’ De resultaten van dit project worden getest in diermodellen die dichter bij de mens staan ​​dan voorheen, en ook in dit project speelt ICAT een rol bij het opschalen van de productieprocessen.