Ingenieurs en medici van de University of Minnesota hebben met 3D-printen een structuur gemaakt waarin zenuwcellen daadwerkelijk zijn gaan groeien. Mogelijk kan de vinding mensen helpen die een beschadiging van hun ruggenmerg hebben.

De medische claims zijn echter nog met veel onzekerheden omgeven. Het is gelukt om in de steunstructuur, met daarin neurale stamcellen, zenuwen te laten groeien, maar daarmee is de behandeling van patiënten met een dwarslaesie nog ver weg.

Toch spreken de onderzoekers van een doorbraak. Voor het eerst tekent zich de mogelijkheid af om beschadigde zenuwcellen in het ruggenmerg zelf weer aan elkaar te laten groeien. Dat zou dan kunnen door het implanteren van de structuur met de zenuwcellen in het ruggenmerg van de patiënt. De structuur zelf is nog geen mm groot.


Laagjes printen

De neurale stamcellen  worden verkregen van huid- of bloedcellen van de patiënt. Met bio-engineering zijn die vervolgens te herprogrammeren tot neurale stamcellen. Vervolgens worden deze stamcellen in een speciale steunstructuur ingebracht.
 

 

Dat kan met 3d-printen, waarbij zowel de neurale cellen als de silicone structuur worden geprint. Dat gebeurt laagsgewijs, waarbij het silicone laagje is voorzien van kanaaltjes voor de aan- en afvoer van bloed, afgewisseld door laagjes met de neurale cellen. (lees ook ‘3D-printen met levende cellen’).


In leven houden

De steunstructuur van silicone is zo opgebouwd om de neurale stamcellen in leven te kunnen houden en ze aan te zetten om tot zenuwen uit te groeien.

Wat de ingenieurs de meeste hoofdbrekens kostte was het in leven houden van de neurale stamcellen tijdens het printen. ‘Het is een bijzondere prestatie dat we 75% van de geprinte cellen met een speciale vloeistof  in leven wisten te houden en dat die stamcellen ook nog eens uitgroeiden tot gezonde zenuwen’, aldus de ingenieur Michael McAlpine in het nieuwsbericht over de zenuwcellen van de University of Minnesota.
 

Levende zenuwcellen (rood) in de 3d-structuur waarin ze moeten gaan groeien. Foto's University of Minnesota.


Andere methoden

 

Er zijn ook andere methoden om de gevolgen van een beschadiging van het ruggenmerg tegen te gaan, bijvoorbeeld door de zenuwsignalen van het nog intacte ruggenmerg te gebruiken of elektrische verbindingen om de beschadigde plek heen te maken (lees bijvoorbeeld ‘G-Therapeutics strijdt tegen dwarslaesies’).