3D-biogeprinte eilandjes beloven doorbraak in diabetes behandeling

ma 30 juni 2025 - 14:05
Innovatie
Nieuws

Tijdens het ESOT-congres 2025 is een bijzondere innovatie gepresenteerd die de toekomst van diabeteszorg kan verbeteren. Een internationaal team van wetenschappers slaagde erin om met een speciaal ontwikkelde bio-inkt functionele menselijke eilandjes van insuline producerende celclusters in de alvleesklier in 3D te printen de. Deze technologie biedt perspectief op een veilige, minder invasieve en gepersonaliseerde behandeling van diabetes type 1.

De eilandjes werden vervaardigd met een op maat gemaakte bio-inkt op basis van alginaat en gedecellulariseerd menselijk alvleesklierweefsel. Dit resulteerde in levendige, functionerende celstructuren met een hoge dichtheid, die tot drie weken lang stabiel bleven. In labomstandigheden reageerden de geprinte eilandjes effectief op glucose en gaven ze adequaat insuline af, wat hun therapeutisch potentieel benadrukt.

Onderhuidse plaatsing

Wat deze aanpak onderscheidt, is de implantatielocatie: in plaats van in de lever, waar traditioneel veel celverlies optreedt, worden de 3D-geprinte eilandjes onderhuids geplaatst. Dit maakt de procedure minder belastend, veiliger en beter schaalbaar voor brede klinische toepassing. Enkel lokale verdoving en een kleine incisie volstaan.

De onderzoekers simuleerden met hun bio-inkt de natuurlijke omgeving van de alvleesklier, zodat de eilandjes de nodige zuurstof en voedingsstoffen kregen. Door gebruik te maken van een lage printdruk (30 kPa) en een langzame printsnelheid (20 mm/min) kon het team de delicate celstructuren intact houden, iets wat eerdere bioprintingpogingen belemmerde.

Structurele stabiliteit

Na 21 dagen toonden de eilandjes een sterke glucoserespons en structurele stabiliteit. De poreuze architectuur van de geprinte structuren bevorderde bovendien zuurstoftoevoer en vascularisatie. Dit zijn cruciale factoren voor succesvolle celtransplantatie. Meer dan 90% van de cellen bleef levensvatbaar, een indrukwekkend resultaat.

Belangrijk is ook dat dit een van de eerste studies is waarbij daadwerkelijk menselijke eilandjes, in plaats van dierlijke alternatieven, zijn gebruikt in het bioprintproces. Hierdoor komt een klinisch inzetbare, gepersonaliseerde therapie voor diabetes type 1 een stap dichterbij. Het team onderzoekt nu toepassingen in diermodellen en test opslagmethoden zoals cryopreservatie om de therapie op termijn breed beschikbaar te maken. Ook wordt geëxperimenteerd met alternatieve celbronnen zoals stamcelafgeleide eilandjes en xeno-eilandjes van varkens.

Als vervolgonderzoek de effectiviteit bevestigt, kan deze technologie een revolutie betekenen in de behandeling van diabetes, met mogelijk een toekomst zonder dagelijkse insuline-injecties.

Innovaties voor behandeling van diabetes

Twee jaar geleden ontwikkelden onderzoekers van MIT een implanteerbaar apparaat ter grootte van een 50‑centstuk dat hormoonproducerende eilandcellen bevat én via elektrolyse zuurstof genereert. Door de cellen in te kapselen kon afstoting voorkomen worden. Bij een test in muizen bleken die geïmplanteerde eilandcellen een maand lang bloedsuikerwaarden stabiel te houden.

Vorig jaar bleek uit een dat de Twentse kunstalvleesklier, ontwikkeld door Robin Koops, bij meer dan 75 mensen met diabetes type 1 de bloedsuikerregulatie significant verbetert. Het smartphone-achtige apparaat meet continu de glucosewaarden en doseert automatisch insuline en glucagon. Gebruikers blijven gemiddeld zes uur langer per dag binnen streefwaarden, zonder dat patiënten zelf hoeven in te grijpen.