ENGINEERINGNET.BE - Wetenschappers zijn al lang op zoek naar een manier om een weefsel zoals bot te kunnen vervangen door levende biologische implantaten.
Eerdere studies suggereerden dat developmental engineering, weefselbouwkunde gebaseerd op de kennis uit de ontwikkelingsbiologie, een goede manier kan zijn om nieuwe groeiende weefsels te fabriceren.
Onderzoekers moeten eerst begrijpen hoe het botweefsel bij een embryo ontstaat, om het daarna in het labo te kunnen nabootsen. Het proces van fractuurheling bij een mens stemt voor een groot stuk overeen met de aanmaak van botten bij een foetus in de embryonale ontwikkeling.
Een zopas verschenen studie, gepubliceerd in het online wetenschapsmagazine Advanced Science, toont aan dat die methode inderdaad werkt. De Leuvense onderzoekers slaagden erin om humane voorloperscellen uit het beenvlies te halen en die te vermenigvuldigen tot miljoenen cellen.
Die cellen liet men spontaan samenklitten tot kleine pakketjes en werden uiteindelijk kraakbeenachtige weefselstukjes, die de voorlopers zijn van bot. De microweefsels of organoids gingen vervolgens in een mal in de vorm van het ontbrekende stuk bot.
Na de implantatie van dat stukje weefsel in een muismodel met een botdefect gedroeg het kraakbeen zich zoals in de natuur: het groeide op zes tot acht weken tijd uit tot een perfect geïntegreerd stukje botweefsel in de juiste vorm.
Prof. dr. Frank Luyten, reumatoloog in UZ Leuven en senior co-auteur van de studie: “Interessant aan de techniek is dat ze bruikbaar is om in de toekomst weefsels te produceren op een industriële schaal.”
Het onderzoeksproject JointPromise van het Prometheus-platform kreeg zopas een Europese subsidie (Horizon 2020) om die schaalvergroting en automatisering verder uit te werken.
De Leuvense onderzoekers verwachten de eerste levende implantaten bij patiënten via deze methode over vier jaar.
ACHTERGROND
Prometheus is een onderzoeksafdeling voor weefselbouwkunde van de KU Leuven en divisie van KU Leuven Research & Development. Prof. dr. Frank Luyten is reumatoloog in UZ Leuven en directeur van Prometheus.
Hij doet al meer dan twintig jaar onderzoek in de regeneratieve geneeskunde. Prof. dr. Johan Lammens legde zich als orthopedisch chirurg toe op bothelende technieken en is expert in distractieosteogenese.
