In een nieuwe studie, Onderzoekers van de Universiteit van Tel Aviv onthullen hoe ze het eerste volledig gepersonaliseerde weefselimplantaat hebben uitgevonden, geconstrueerd uit de eigen materialen en cellen van een patiënt. De nieuwe technologie maakt het mogelijk om elk soort weefselimplantaat te maken uit één kleine vetweefselbiopsie.

"We waren in staat om een ​​gepersonaliseerde hydrogel te maken van de materialen van de biopsie, om vetweefselcellen te differentiëren in verschillende celtypes en om hart-, ruggengraat, corticale en andere weefselimplantaten om verschillende ziekten te behandelen, " zegt Prof. Tal Dvir van de afdeling Biotechnologie van TAU, Afdeling Materials Science and Engineering, Centrum voor Nanowetenschap en Nanotechnologie en het Sagol Centrum voor Regeneratieve Biotechnologie, die het onderzoek voor het onderzoek leidde.

"Omdat zowel de cellen als het gebruikte materiaal afkomstig zijn van de patiënt, het implantaat roept geen immuunrespons op, zorgen voor een goede regeneratie van het defecte orgaan, " zegt prof. Dvir.

Het onderzoek is uitgevoerd door prof. Dvir's postdoctoraal onderzoeker Reuven Edri en promovendi Nadav Noor en Idan Gal, in samenwerking met Prof. Dan Peer en Prof. Irit Gat Viks van TAU's Department of Cell Research and Immunology en Prof. Lior Heller van Assaf HaRofeh Medical Center in Israël. Het is onlangs gepubliceerd in Geavanceerde materialen .

Momenteel, in tissue engineering voor regeneratieve geneeskunde, cellen worden geïsoleerd van de patiënt en gekweekt in biomaterialen om te assembleren tot een functioneel weefsel. Deze biomaterialen zijn altijd synthetisch of natuurlijk, afkomstig van planten of dieren. Na transplantatie, ze kunnen een immuunrespons induceren die leidt tot afstoting van het geïmplanteerde weefsel. Patiënten die gemanipuleerde weefsels of andere implantaten krijgen, worden behandeld met immunosuppressiva, die zelf de gezondheid van de patiënt in gevaar brengen.

"Met onze technologie we kunnen elk weefseltype ontwerpen, en na transplantatie kunnen we elk ziek of gewond orgaan efficiënt regenereren - een hart na een hartaanval, een brein na een trauma of met de ziekte van Parkinson, een ruggenmerg na een blessure, " zegt prof. Dvir. "Bovendien, we kunnen adipogene (vetweefsel) implantaten ontwikkelen voor reconstructieve operaties of cosmetica. Deze implantaten zullen niet door het lichaam worden afgestoten."

De onderzoekers haalden een kleine biopsie van vetweefsel uit patiënten, scheidde vervolgens zijn cellulaire en a-cellulaire materialen. Terwijl de cellen werden geherprogrammeerd om geïnduceerde pluripotente stamcellen te worden - in staat om cellen te maken van alle drie de basislichaamslagen, zodat ze mogelijk elke cel of elk weefsel kunnen produceren dat het lichaam nodig heeft om zichzelf te herstellen - het extracellulaire materiaal werd verwerkt tot een gepersonaliseerde hydrogel. Na het combineren van de resulterende stamcellen en de hydrogel, de wetenschappers ontwikkelden met succes de gepersonaliseerde weefselmonsters en testten de immuunresponsen van de patiënten daarop.

De onderzoekers zijn momenteel bezig met het regenereren van een gewond ruggenmerg en een hartinfarct met ruggenmerg en hartimplantaten. Ze zijn ook begonnen met het onderzoeken van het potentieel van menselijke dopaminerge implantaten om de ziekte van Parkinson te behandelen in diermodellen.

De onderzoekers zijn van plan om andere organen te regenereren, inclusief darmen en ogen, met behulp van de eigen materialen en cellen van de patiënt. "Wij zijn van mening dat de technologie van het ontwerpen van volledig gepersonaliseerde weefselimplantaten van elk type ons in staat zal stellen elk orgaan te regenereren met een minimaal risico op immuunrespons, " Prof. Dvir concludeert.