Onderzoekers testen een nieuwe technologie die het mogelijk moet maken bloedvaten en orgaanstructuren in een laboratorium te ontwikkelen. Het betreft de zogenoemde RIFLE (Rotational Internal Flow Layer Engineering) technologie waarmee ultradunne lagen menselijke cellen in buisachtige structuren kunnen worden gemaakt. Cruciaal daarbij is dat lagen gecreëerd kunnen worden met een dikte van slechts één cel.
Gelaagd buisvormig weefsel is op diverse plaatsen in het lichaam aanwezig; in bloedvaten, het spijsverteringskanaal en andere organen. Het weefsel kan meerdere celtypen bevatten die lagen vormen met verschillende eigenschappen en functies. De huidige methoden voor het maken van menselijk weefsel in het laboratorium - bekend als biofabricage - missen vaak de details die nodig zijn om deze complexe structuren na te bootsen. De RIFLE-technologie (Rotational Internal Flow Layer Engineering) kan die tekortkomingen oplossen.
RIFLE-technologie
De technologie is ontwikkeld door wetenschappers van de Universiteit van Edinburgh. Een van de voordelen van het RIFLE-proces is dat het een goedkope en snelle biofabricagemethode is die op zeer kleine schaal kan werken.
Bij deze procedure wordt in een kleine extreem snel draaiende buis (tot 900 rpm) een hoeveelheid vloeistof met cellen geïnjecteerd. Door de rotatiesnelheid verspreiden de cellen zich gelijkmatig over het binnenoppervlak van de buis. Hoe hoger de rotatiesnelheid, des te dunner worden de lagen. Wanneer dit proces zich herhaalt, vormen zich cellagen, wat resulteert in een buisvormige structuur die bestaat uit verschillende afzonderlijke lagen met een hoge celdichtheid.
Wetenschappers konden het werkingsprincipe van de technologie aantonen door cellen te produceren in superdunne laagjes, die overeenkomen met die van een menselijk bloedvat. De onderzoekers publiceerden hun bevindingen in het tijdschrift Biofabrication.
Ontwikkeling van geneesmiddelen
Deskundigen zijn van mening dat het op een goedkope manier kunnen produceren van buisvormig gelaagd weefsel in een laboratorium van groot belang kan zijn voor de ontwikkeling van (nieuwe) geneesmiddelen. Door medicijnfabrikanten te voorzien van nauwkeurige menselijke modellen van darmweefsel kunnen deze farmaceutische bedrijven testen hoe medicatie die oraal ingenomen wordt, door de darmen opgenomen worden.
"Met de RIFLE-technologie kunnen we in het laboratorium de hoge resoluties genereren die we zien in menselijk buisvormig gelaagd weefsel, en, bijvoorbeeld in bloedvaten observeren. Cruciaal is dat we dezelfde materialen en cellen gebruiken die we in ons eigen lichaam vinden. Deze mate van nauwkeurigheid is cruciaal voor onderzoekers die nieuwe medicijnen ontwikkelen en ziekten bestuderen, omdat het uiteindelijk de behoefte aan dierproeven zal verminderen", zegt projectleider Dr. Ian Holland van de Universiteit van Edinburgh.
Het team van wetenschappers heeft, samen met Edinburgh Innovations, inmiddels het patent op de RIFLE-technologie en werkt het aan verdere toepassingen voor deze nieuwe techniek. Wel stellen zij dat er nog meer tests en klinische proeven nodig zijn voordat in het laboratorium gekweekt weefsel beschikbaar is voor gebruik bij menselijke transplantaties.
