Biodrucker – Organspenden ade?

Am 15. März gelang es dem russischen Wissenschaftler Wladimir Mironow und seinem Team von 3D Bioprinting Solutions das weltweit erste 3D-gedruckte innere Organ herzustellen, eine Mäuse-Schilddrüse. „Zweifellos ein Durchbruch in der regenerativen Medizin“, so Mironow. Die vorläufigen Ergebnisse werden im Juli auf dem 2nd International Bioprinting Congress in Singapur bekanntgegeben. Schon für 2018 plant Mironow eine menschliche Leber. Die wichtigsten Fragen:

Was ist ein Biodrucker?

Vereinfacht gesagt: Ein Biodrucker ist eine Art 3D-Drucker, welcher biologisches Gewebe aus zuvor gezüchteten Zellen herstellt.

Wie wird so ein Organ gedruckt?

Schritt 1: Es wird ein Computer-3D-Modell des zu druckenden Organes entworfen.

Schritt 2: Es werden die nötigen Stammzellen eines Lebewesens entnommen und diese werden auf die nötige Anzahl vermehrt.

Schritt 3: Die Stammzellen werden in Biotinte (Sphäroide) umgewandelt.

Schritt 4: Es wird eine Schicht Biopapier (Hydrogel) aufgetragen.

Schritt 5: Die Biotinte wird tröpfchenweise in das Biopapier gespritzt (bei nicht-flachen Organen wiederholen sich Schritt 4 und 5 bis die nötige Größe erreicht ist).

Schritt 6: Das fertig ausgedruckte Organ kommt, abhängig vom Organ, für einige Tage oder Wochen in einen Bioreaktor, wo die Zellen selbständig zusammenwachsen und sich zu einem funktionierenden Organ entwickeln. Das Biopapier löst sich dabei auf.

Zur Veranschaulichung:

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Die Vorteile

– Unbegrenzte Anzahl. Aktuell gibt es einen großen Mangel an Spenderorganen, künstliche Organe kann man jedoch unbegrenzt herstellen. Viele Menschenleben könnten gerettet werden. Alleine in Deutschland fehlen jährlich über 12.000 Spenderorgane, Tendenz steigend (mehr hier).

– Kein Nachteil für andere Menschen. Lebendspenden wären überflüssig und niemand müsste sich mehr unters Messer legen.

– Keine moralischen Bedenken. So befürchten beispielsweise heute Teile der Bevölkerung, dass potenzielle Spender zum Zwecke der Organentnahme zu früh für tot erklärt werden. Ein besonders kontroverses Thema ist außerdem die Entscheidungskompetenz bei einer eventuellen postmortalen Organspende, sprich, wer und wann entscheidet, ob eine Organspende durchgeführt wird oder nicht.

– U. U. das Ende des illegalen Organhandels. Im Falle nicht allzu hoher Preise (in Ländern wie Deutschland werden Organspenden jedoch ohnehin von den Krankenkassen bezahlt) würde sich mit dem Biodruck die für die organisierte Kriminalität wichtige Einnahmequelle einfach in Luft auflösen.

– Keine Organabstoßung. In Deutschland werden aktuell im Durchschnitt nach einem Jahr 15 % der Spenderorgane akut oder chronisch abgestoßen. Nach 5 Jahren liegen die Werte je nach Organ gar zwischen 25 und 45 % (mehr hier). Da man beim Drucken von Organen patienteneigene Zellen benutzt, werden die Organe wahrscheinlich auch nicht abgestoßen.

Die Nachteile

– U. U. der freie Markt. Ein Problem könnte werden, dass Großkonzerne die Technologie für ihre Zwecke missbrauchen, indem sie versuchen den Markt unter ihre Kontrolle zu bringen und mit Preisabsprachen zu manipulieren und so die Preise in die Höhe treiben. Hier müsste der Staat eingreifen.

– Die Qualität. Falsch hergestellte oder qualitativ minderwertige Organe können tödlich werden. Auch hier müsste der Staat regulieren.

Weitere Einsatzgebiete

Neben der Medizin können Biodrucker auch in anderen Bereichen Anwendung finden. Beispielsweise in der Lebensmittelindustrie. So druckte die US-Firma Modern Meadow 2012 erstmals Fleisch aus. Ethische Fragen wie etwa die Massentierhaltung werden mit den Biodruckern plötzlich irrelevant. Außerdem wird es irgendwann möglich sein, anstatt selbst zu kochen, seine Mahlzeiten zu Hause einfach ausdrucken. Ein weiteres Einsatzgebiet könnte die Modebranche werden. Schon in naher Zukunft will Modern Meadow massenweise Leder drucken.

 

Fazit

Die Perspektiven des Biodruckers sind grandios und die Entwicklung verläuft rasant. Innerhalb weniger Jahre wurden wichtige Meilensteine gelegt – so wurden schon Knochen, Haut, Fleisch, ganze Ohren und nun eine Schilddrüse gedruckt. Die Intervalle zwischen den Erfolgen werden dabei immer kürzer. Es bleibt jetzt abzuwarten, ob die Transplantation der Schilddrüse erfolgreich verläuft. Wenn alles nach Plan läuft, wird Mironow meiner Meinung nach tatsächlich schon 2018 eine menschliche Leber drucken. Andere Forscher sind weniger optimistisch und prognostizieren das Jahr 2025 oder gar 2030. Klar ist, in jedem Fall werden noch einige Jahre vergehen, bis man wirklich massenhaft Organe herstellen kann. Den Siegeszug des Biodruckers und des 3D-Druckers allgemein wird man aber nicht mehr aufhalten können. Mironow spricht schon von einer dritten industriellen Revolution.

 

So sah das Ganze aus:

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