Nieuwe stukjes bot, spier, huid of vet maken met een 3D-printer om letsels te genezen. Klinkt futuristisch? Vandaag worden de eerste stappen al gezet! We spraken met plastisch chirurg en professor Phillip Blondeel over zijn onderzoek naar tissue engineering.
Met tissue engineering maken jullie in het labo replica’s van menselijk weefsel. Hoe werkt de techniek precies?
Phillip Blondeel: “We maken het nieuwe weefsel op basis van stamcellen van de patiënt. We gebruiken stamcellen omdat die twee bijzondere eigenschappen hebben. De stamcellen kunnen zichzelf vernieuwen en ze kunnen uitgroeien tot talloze specifieke cellen zoals een spiercel, huidcel of vetcel.
We oogsten de stamcellen bewust bij de patiënt in plaats van ze aan te kopen. Dat doen we door ze te isoleren uit de vetlaag. Er zit veel potentieel in ons vet, dat is vaak een geruststellende gedachte (lacht).
In ons labo gaan we daarna aan de slag met de stamcellen om er weefsel mee te 3D-bioprinten. Dat gebeurt in een vloeibare matrix, een soort gel die we ontwikkelden. Zo proberen we een identieke kopie te bouwen van bijvoorbeeld een stukje vet, huid of ander weefsel van de patiënt.”
Bij welke ingrepen kan deze techniek een voordeel bieden?
“Wij zien bijvoorbeeld veel borstkankerpatiënten voor borstreconstructies. We hopen door middel van tissue engineering ooit borsten te bouwen voor die patiënten.
Stel: je hebt borstkanker. Terwijl je de nodige behandelingen krijgt zoals radiotherapie of chemo, bouwen wij nieuw weefsel in ons labo met je eigen stamcellen. Wanneer de andere behandelingen klaar zijn, gaan wij dat stukje weefsel incorporeren in je lichaam. Zo bouwen we met je eigen weefsel iets wat perfect past, met hetzelfde volume en dezelfde vorm.”
Wat maakt tissue engineering beter dan de reeds bestaande technieken?
“Met de huidige technieken lopen we tegen de limieten aan. Door bijvoorbeeld op een andere plek een stukje weefsel weg te nemen om te gebruiken bij herstel van een letsel, maak je altijd een nieuw litteken of ervaart de patiënt pijn.
We kunnen al deze nadelen wegwerken als we voor deze ingrepen nieuw weefsel kunnen creëren in ons labo. Onze droom is alle bestaande complicaties te elimineren. Geen complexe chirurgie, geen littekens, geen pijn, geen afweer of andere ellende van operaties.”
Perfect, geen nadelen. Waarom wordt de techniek dan nog niet in de praktijk toegepast?
“In één woord: doorbloeding. Dat is vandaag nog het grote struikelblok. Momenteel kunnen we maar enkele kubieke centimeters menselijk weefsel printen omdat we nog geen doorbloeding kunnen verwezenlijken. En omdat door het geprinte weefsel geen bloedvaten lopen, sterven grotere stukken weefsel direct af.”
3D-bioprinting faciliteit in The Core met Dr. Florian Vanlauwe (doctoraatsstudent), Dr. Bernard Depypere (plastisch chirurg, UZ Gent), Prof. Dr. Phillip Blondeel (plastisch chirurg) en Prof. Dr. Ramon Llull (Wake Forest University School of Medicine)
Dus daar is verder onderzoek voor nodig?
“Klopt! Een van de takken waarin we ons nu verdiepen, is het ontwikkelen van nieuwe endotheelcellen of cellen die bloedvaten maken. Dat is de heilige graal van tissue engineering. Als we die sleutel vinden, dan kunnen grotere stukken weefsel printen.
Om sneller vooruit te gaan, zetten we volop in op samenwerking. Zo zitten we in een samenwerkingsverband met de UGent, het UZ Gent, imec en VIB: GATE (Ghent Advanced Therapies and Tissue Engineering). Daarin verzamelen we alle expertise rond cel- en weefseltechnologie.
Maar we kijken ook naar het buitenland. We gingen net de samenwerking aan met Wake Forest University in Amerika, het absolute mekka voor tissue engineering. Door ons met hen te associëren, kunnen we grotere stappen zetten.
En sinds kort hebben we ook nieuwe onderzoeksfaciliteiten. In The Core, het nieuwe onderzoeksgebouw op de campus van het UZ Gent, hebben we onze eigen core facility ‘3D Bio Printing’. Daar zijn hele diverse profielen uit de biomedische wetenschappen welkom om met ons samen te werken. Dat is echt plezant!”
Voor het onderzoek naar tissue engineering zijn waarschijnlijk veel middelen nodig?
“Zeker. Dat we vandaag al zo ver staan, hebben we grotendeels aan giften te danken. We steunen eigenlijk fel op privé-initiatieven. Zo krijgen we al enkele jaren een mooi bedrag van een gulle schenkster. Dankzij die voortdurende steun, kunnen we een indrukwekkend aantal publicaties realiseren die ons onderzoek vooruithelpen.”
Wanneer volgt dan de echte toepassing van tissue engineering?
“Ik schat dat het 25 tot 35 jaar zal duren voor we weefsel printen met een massa van meer dan 50 gram. Maar het is moeilijk te voorspellen. Onderzoek gaat in stappen en een toeval kan het plots in een stroomversnelling brengen.
Wat we vandaag wel al doen, is stamcellen rechtstreeks inbrengen bij de patiënten. We zien dat die een regeneratief effect hebben. Als we stamcellen inbrengen in beschadigde zones gaan ze het lokale ecosysteem beïnvloeden. Ze veranderen dus de omgeving van de beschadigde cellen. Dit passen we al toe bij kankerpatiënten: door radiotherapie ontstaat er vaak huidbeschadiging. Als we de stamcellen injecteren in die regio, krijgt de beschadigde huid terug soepelheid en een normale kleur.“
Wil jij het UGent-onderzoek naar tissue engineering een duw in de rug geven? Doe dan een gift aan het Fonds Breast Engineering van prof. Dr. Phillip Blondeel. Jouw gift is welkom op rekeningnummer BE26 3900 9658 0329 met mededeling “fonds breast engineering”. Giften aan de UGent zijn fiscaal aftrekbaar vanaf 40 euro op jaarbasis en op voorwaarde dat je ons jouw rijksregisternummer bezorgt.
Lees ook
Hoe kleine zebravissen de wetenschap vooruithelpen
Met 15.000 zijn ze, de zebravissen in de Core Zebrafish Facility Ghent op de site van UZ Gent. Ze worden er in de beste omstandigheden gekoesterd en verzorgd als proefdier door de onderzoekers van het Centrum Medische Genetica.
Hoe wetenschap ons kan helpen om muggen weg te houden
Ben je die jeukende muggenbeten ook beu? UGent-onderzoekers bestrijden muggen met wetenschap, en werken aan een product dat muggen verjaagt met bacteriën.
Zo vermijd je parasieten op reis
Vakantie! Je kijkt al uit naar al de heerlijke dingen die je gaat eten op reis, maar wacht … Kan je zomaar om het even wat eten? “Er zijn toch een aantal voedingswaren waar je wat voorzichtig mee moet zijn.” Professor Sarah Gabriël vertelt ons hoe je kan vermijden dat je parasieten terug mee naar huis neemt.
De meeste huidkankers kan je vermijden: bescherm je tegen UV met deze 4 tips
Zon en vakantie staan voor velen garant voor een gebruinde huid. Maar we moeten ons idee over bruinen bijstellen volgens dermatologen Lieve Brochez en Isabelle Hoorens. Ons gedrag ten aanzien van zon en UV zal de komende jaren voor alsmaar meer gevallen van huidkanker zorgen.
