Hergestellt mit einem 3D-Drucker, könnte es das Leben von Millionen von Menschen verändern

Ein Durchbruch in der Diabetesbehandlung: Ein internationales Wissenschaftlerteam hat erstmals Cluster aus menschlichen, Insulin produzierenden Pankreaszellen im 3D-Druckverfahren hergestellt. Diese Entwicklung ist den Wissenschaftlern zufolge einen Schritt näher an personalisierte, implantierbare Diabetesbehandlungen.

Die robusten und dichten Inselzellenstrukturen, die aus echten menschlichen Zellen entwickelt und zur Implantation unter die Haut konzipiert wurden, blieben im Labor drei Wochen lang lebensfähig und funktionsfähig. Während dieser Zeit zeigten die Inselzellen vielversprechende Ergebnisse und eine starke Insulinreaktion auf Glukose.

Das Team unter der Leitung von Dr. Quentin Perrier vom Institut für Regenerative Medizin der Wake Forest University präsentierte die Arbeit auf dem Kongress der European Society of Organ Transplantation 2025 in London. „Dies ist eine der ersten Studien mit biogedruckten echten menschlichen Pankreasinseln, und die Ergebnisse sind sehr vielversprechend“, sagte Perrier und fügte hinzu, diese Entwicklung stärke den Traum, Diabetes eines Tages ohne Insulinspritzen behandeln zu können.

Bei Patienten mit Typ-1-Diabetes zerstört das Immunsystem die Pankreasinseln. Die traditionelle Inseltransplantation ist eine Methode, die bei schwerstkranken Patienten angewendet wird. Dabei wird jedoch das natürliche Stützgewebe um die Pankreaszellen, die extrazelluläre Matrix (ECM), beschädigt, was die Lebensdauer der Zellen beeinträchtigt.

Um dieses Problem zu lösen, entwickelte das Team eine spezielle Biotinte, die die extrazelluläre Matrix (EZM) nachahmt. Menschliche Inselzellen wurden in diese Biotinte, die aus Alginat aus Braunalgen und pankreatischer extrazellulärer Matrix (EZM) besteht, eingelagert und sorgfältig mit einem 3D-Biodrucker bei niedrigem Druck und langsamer Geschwindigkeit gedruckt. Die so erhaltenen porösen Strukturen erhöhen den Sauerstoff- und Nährstofffluss zu den Zellen und unterstützen gleichzeitig die Gefäßbildung.

Die Studie ergab, dass mehr als 90 Prozent der Zellen am Leben blieben und die Inselzellen ihre natürliche Form behielten. Nach drei Wochen war die Insulinreaktion auf Glukose stärker als bei den mit der herkömmlichen Methode isolierten Inselzellen.

Das Team testet die Methode derzeit an Tieren und arbeitet an Strategien wie der Langzeitlagerung durch Einfrieren (Kryokonservierung), mit dem Ziel, die Behandlung allgemein verfügbar zu machen.