Kutatók funkcionális 3D-nyomtatott Langerhans-szigeteket hoztak létre
Az ESOT Kongresszuson bemutatott új technológia utat nyithat az 1-es típusú cukorbetegséggel (T1D) élők számára a hatékonyabb és kevésbé invazív kezelési lehetőségek előtt.
Egy nemzetközi tudósokból álló csapat jelentős előrelépést tett a cukorbetegség kutatásában, miután sikeresen 3D-ben nyomtatott funkcionális Langerhans-szigeteket egy újszerű biotintával.
Az áttörést az jelentette, hogy Langerhans-szigeteket – a hasnyálmirigy inzulintermelő sejtcsoportjait – nyomtattak ki alginátból és decellularizált emberi hasnyálmirigyszövetből készült biotintával. Ezzel a megközelítéssel a kutatók tartós, nagy sűrűségű szigetstruktúrákat hoztak létre, amelyek akár három hétig is életben maradtak, funkcionáltak és erős inzulinválaszt mutattak.
A hagyományos sziget-transzplantáció során a sejteket jellemzően a májba injektálják, ami jelentős sejtveszteséggel és korlátozott hosszú távú sikerrel járhat. Ezzel szemben a jelen tanulmányban szereplő 3D-nyomtatott szigetecskéket úgy tervezték, hogy közvetlenül a bőr alá ültethessék be őket, ami egy egyszerű beavatkozás, csak helyi érzéstelenítést és egy kis bemetszést igényel. Ez a minimálisan invazív megközelítés biztonságosabb és kényelmesebb lehetőséget kínálhat a betegek számára.
„Célunk a hasnyálmirigy természetes környezetének újraalkotása volt, hogy az átültetett sejtek életben maradjanak és jobban működjenek” – magyarázta Dr. Quentin Perrier, a tanulmány vezető szerzője. „Egy speciális biotintát használtunk, amely utánozza a hasnyálmirigy tartószerkezetét, és biztosítja a szigetecskék számára a szükséges oxigént és tápanyagokat.”
A törékeny szövetek nyomtatás közbeni megőrzése érdekében a csapat egy kíméletesebb nyomtatási módszert dolgozott ki a főbb beállítások finomhangolásával – alacsony nyomás (30 kPa) és lassú nyomtatási sebesség (20 mm/perc) használatával. Ez a gondos megközelítés csökkentette a szigetecskék fizikai terhelését, és segített megőrizni természetes alakjukat, megoldva egy jelentős problémát, amely a korábbi kísérleteket hátráltatta.
A 21. napra a szigetsejtek jobban érzékelték a vércukorszintet, ami fontos jele annak, hogy a beültetés után is jól működtek. Fontos megjegyezni, hogy a konstrukciók megőrizték szerkezetüket anélkül, hogy összecsomósodtak vagy szétestek volna, leküzdve a korábbi megközelítésekben gyakran előforduló akadályt.
Ezen kívül a 3D-nyomtatott Langerhans-szigetek porózus szerkezettel rendelkeztek, amely fokozta az oxigén és a tápanyagok áramlását a beágyazott szigetecskékhez. Ez a kialakítás nemcsak a sejtek egészségének megőrzésében segített, hanem elősegítette az érhálózat kialakulását is, amely kritikus fontosságú a transzplantáció utáni hosszú távú túlélés és működés szempontjából.
„Ez az egyik első olyan kutatás, amely valódi emberi sejteket használt állati sejtek helyett a bionyomtatás során, és az eredmények rendkívül ígéretesek” – jegyezte meg Dr. Perrier. „Ez azt jelenti, hogy közelebb kerülünk egy olyan, a cukorbetegség gyógyítására szolgáló kezelés létrehozásához, amely egy napon kiküszöbölheti az inzulininjekciók szükségességét.”
A kutatócsapat jelenleg állatmodelleken teszteli a bionyomtatással előállított konstrukciókat, és a hosszú távú tárolási lehetőségeket, például krioprezervációt vizsgálja, amelyek széles körben elérhetővé tehetik az új terápiát. Emellett azon is dolgoznak, hogy a módszert alternatív inzulintermelő sejtforrásokhoz adaptálják, hogy leküzdjék a donorhiányt, beleértve az őssejtekből származó szigetecskéket és a (sertésekből származó) xeno-szigeteket.
Perrier Q., Jeong, W., Rengaraj, A., et al. Breakthrough in 3D printing: Functional human islets in an alginate-decm bioink. Presented at ESOT Congress 2025; 30 June 2025; London, UK.
