Bei bisherigen Ansätzen werden kleine Organe direkt aus Stammzellen erschaffen. Das führt dazu, dass sich die Zellen zu winzigen Hohlkugeln zusammensetzen. Doch viele Organe wie der Darm oder die Atemwege seien röhrenförmig und viel größer, sagte Matthias Lütolf von der ETH Lausanne (EPFL) laut einer Mitteilung zur in „Nature Materials“ erschienenen Studie. Die Lösung fanden er und sein Team im sogenannten Bioprinting. Anders als herkömmliche 3-D-Drucker nutzen Bioprinter biologische Tinten oder Gele, die lebende Zellen einkapseln.
So installierten die Forscher auf einem Mikroskop-Tisch eine Platte mit einem Gel und entwarfen ein Gerät, das lebende Zellen mit einer dünnen Düse ansaugt. Nachdem sie Darm-Stammzellen ausgesät hatten, begannen die Zellen zu wachsen. Sie bildeten ein röhrenförmiges Gewebe, das viele Merkmale eines natürlichen Darms aufwies. Die Forscher bauten auch Teile des Magens, des Dünndarms und des Dickdarms, die sie miteinander verbanden. Mit den traditionellen Methoden könne man entweder Magenorganoide oder Darmorganoide züchten, sagt Lütolf. Mit dem neuen Ansatz gelinge es, verschiedene Zelltypen zu kombinieren und auf unterschiedliche Weise anzuordnen.
Er und sein Team möchten künftig Atemwegsröhrchen drucken, um Virusinfektionen zu untersuchen. Mit den infizierten Mini-Atemwegen ließen sich laut den Wissenschaftlern dann vielleicht Behandlungsansätze gegen SARS-CoV-2 untersuchen.