Ein Experte auf dem Gebiet des Bioprinting ist Lutz Kloke, der Gründer von Cellbricks, einem Berliner StartUp-Unternehmen, welches als Spin-Off der TU Berlin ins Leben gerufen wurde. Von ihm bekommen wir einen Einblick über den Stand seiner Technologie, die Rechtslücken, die gesellschaftliche Akzeptanz der Methoden und seine Vision der unmittelbaren Zukunft:
Laut dem U.S. Department of Health & Human Services, ist “trotz Fortschritten in Medizin und Technologie und trotz einem steigenden Bewusstsein für Organspende und Organtransplantation die Schere zwischen Angebot und Nachfrage immer größer.” Auch weitere Schwierigkeiten, beispielsweise dass ein Organ möglicherweise vom Körper abgestoßen wird, scheinen in eine Richtung zu weisen: den 3D-Druck.
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Was war Ihre Inspiration dafür, sich mit Bioprinting zu beschäftigen? Warum ausgerechnet menschliches Gewebe und nicht etwas, das leichter zu bewerkstelligen ist, wie Orthopädie oder Prothesen?
Ich war fasziniert von der ersten Generation DIY 3D-Druckern und habe, nur so als Hobby, selbst einen gebaut. Je mehr ich mit den Drucken herumgespielt habe, desto mehr faszinierten sie mich und in mir wuchs die Idee, dieses Verfahren mit der Biotechnologie zu verbinden. Als biotechnologischer Forscher war es immer mein Ziel, den 3D-Druck in diesen Arbeitsbereich einzubinden. Es ist anspruchsvoll, aber aus meiner Sicht besteht kein Zweifel, dass Biologie in der Zukunft gedruckt werden kann.
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Erzählen Sie uns ein wenig mehr über die Technologie, die Sie nutzen. Wurden Ihre 3D-Drucker serienmäßig produziert? Oder mussten Sie die Drucktechnik von der Pike auf neu entwickeln?
Zuerst habe ich die DIY Drucker auseinandergebaut und modifiziert. Durch diese Herangehensweise lernte ich schnell, wie die einzelnen Drucktechniken funktionierten und verwendet wurden. Danach kreierten wir unsere eigene urheberrechtlich geschützte Stereolithography Technologie für das sogenannte Bioprinting.
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Wie sieht es mit dem Material aus? Können Sie uns einen umfassenden Einblick über Ihre BioInks vermitteln und erklären, warum sie einzigartig in Vorgängen des medizinischen 3D-Drucks sind?
Wir stellen unsere eigenen BioInks her. Je nach der biologischen Struktur, die wir drucken wollen, modifizieren wir unsere BioInks dementsprechend. Wenn beispielsweise Strukturen gedruckt werden sollen, die der Leber ähnlich sind, müssen BioInks genutzt werden, welche die Bausteine der Leber so echt wie möglich nachbilden können. Dies kann durch unsere biologischen Polymere geleistet werden. Die noch zu leistende Herausforderung besteht aber darin, einen biokompatiblen Druckprozess zu erschaffen, da wir letztendlich lebendes biologisches Gewebe drucken wollen.
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Ich kann mir vorstellen, dass es eine große Akzeptanzhürde bei 3D-gedruckten Organen gibt. Musste sich Ihre Technologie jemals moralischen oder legalen Einschränkungen unterwerfen?
Generell ist die Reaktion auf diese Technologie sehr positiv und die möglichen Vorteile von Bioprinting für eine immer älter werdende Bevölkerung werden gesehen. Natürlich gibt es auch kontroverse Aspekte, welche erörtert werden müssen, beispielsweise: die Auswirkungen einer älter werdenden Gesellschaft, das schnellere Wachstum der Bevölkerung, der Verbrauch weiterer Ressourcen usw. Aber ich denke, wenn wir uns jetzt daran machen, die anstehenden Veränderungen und Herausforderungen zu diskutieren, dann haben wir eine Antwort auf diese Fragen, wenn die Technologie bereit ist. Auf der Seite der regulativen Einschränkungen sind die Hürden noch sehr groß - dies halte ich nicht für falsch, da wir uns vergewissern wollen, dass alles ordnungsgemäß funktioniert, bevor wir darüber nachdenken, Gewebe zu transplantieren.
3D Printed Liver, courtesy of Cell Bricks
Cellbricks ist ein Berliner Unternehmen, welches Bioprinter zum Drucken von Mini-Organen und lebendem Gewebeproduziert und vertreibt. Das Startup hat einen eigenen 3D-Drucker und speziell angepasste Bioinks entwickelt, mit denen bereits funktionale Plazenta- und Lebermodelle produziert werden. Zielgruppe sind Forscher und Industrie aus den Bereichen Tissue Engineering, Regenerative Medizin und Wirkstoffentwicklung.
All Imagery is courtesy of Cellbricks, Copyright Dirk Hasskarl