Verschiedenes » Regenerative Medizin

Da sich auf diesem Gebiet einiges tut, dachte ich wir könnten mal dazu einen eigenen Thread aufmachen!

Zum Einstieg Wikipedia!

Zitat

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Die Regenerative Medizin (v. lat. regeneratio = Neuentstehung) ist ein relativ neues Feld der Biomedizin. Sie befasst sich mit der Heilung verschiedener Erkrankungen durch die Wiederherstellung funktionsgestörter Zellen, Gewebe und Organe sowohl durch den biologischen Ersatz, beispielsweise mit Hilfe gezüchteter Gewebe, wie auch durch die Anregung körpereigener Regenerations- und Reparaturprozesse.

Man erhofft sich durch die regenerative Medizin neue Ansätze in der Therapie von Morbus Parkinson, Querschnittlähmung oder Krebs. Aber auch Volkskrankheiten wie Diabetes mellitus, Koronare Herzkrankheit oder Fettsucht sollen durch die regenerative Medizin in Zukunft geheilt werden. Die Lebensstilmedizin versucht, Regenerationsprozesse im Körper zu aktivieren, indem dafür ein optimales biologisches Umfeld (Ernährung, körperliche Aktivität und psychosoziale Faktoren) geschaffen wird.

Die Prinzipien der regenerativen Medizin werden bei der Stammzelltransplantation bereits seit mehr als vierzig Jahren erfolgreich zur Behandlung von Leukämien und Lymphomen eingesetzt; in der Organtransplantation allgemein wurden in den letzten Jahren große Fortschritte erzielt. Neuere Felder der regenerativen Medizin sind das sogenannte 'Tissue Engineering' (Züchten von Gewebe- und Zellverbänden) und die 'Gentherapie' (Reparatur oder Ersatz defekter Erbinformationen).

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https://de.wikipedia.org/wiki/Regenerative_Medizin


Hier eine aktuelle Studie dazu:
Nasenknorpel soll Kniegelenke heilen
Ersatzgewebe aus Nasenknorpel heilt in erstem Test erfolgreich ein
Innovative Behandlungsmethode: Knorpelzellen aus der Nase könnten zukünftig kaputte Kniegelenke ersetzen. Dazu wird aus den Zellen Gewebe gezüchtet, das an den verletzten Stellen im Knie eingesetzt wird. Eine erste Studie mit dieser neuen Methode war schon erfolgreich, der Ersatzknorpel heilte problemlos und ohne Komplikationen ein, wie die Forscher in der Fachzeitschrift "The Lancet" berichten.

Zitat

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Das neue Verfahren ist auf gleich zweifache Weise innovativ: Zum einen verwendeten die Forscher Knorpelzellen aus der Nasenscheidewand, weil diese bessere Regenerationseigenschaften aufweisen als Gelenkknorpel. Zum anderen implantierten sie keine Zellen, sondern funktionsfähiges Gewebe, welches zuvor im Labor gezüchtet wurde.


In einem ersten Test der Methode behandelten Martin und seine Kollegen zehn Personen unter 55 Jahren mit der neuen Methode. Alle wiesen durch Verletzungen Knorpelschäden mit einer Größe von 2 bis 6 Quadratzentimetern in ihren Kniegelenken auf. Aus dem zuvor aus der Nase der Patienten entnommenen und herangezüchteten Knorpelgewebe schnitten die Forscher ein passendes Knorpelimplantat zu und setzten es ein.

Knorpelzellen aus der Nase eignen sich hervorragend
Die Ergebnisse sind vielversprechend: Das Knorpelgewebe aus der Nase nahm die Eigenschaften des typischen Knieknorpels an und wuchs an der beschädigten Stelle im Gelenk der Patienten ein. Dadurch bildete sich Reparaturgewebe, welches dem natürlichen Knorpel sehr ähnlich ist, wie die Forscher berichten.

Die Patienten berichteten außerdem von einer deutlichen Verbesserung ihrer Beschwerden. Zudem wurden nach der Implantation keine unerwünschten Nebenwirkungen festgestellt, welche vom Transplantat herrühren könnten. Zumindest diese erste Studie spricht demnach dafür, dass sich Knorpelzellen aus der Nase hervorragend eignen, um Knorpelschäden am Knie zu heilen.

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http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-20758-2016-10-24.html

Werden wir dank neuer Medizin bald 115 Jahre alt?
Die Pharmaindustrie interessiert sich je länger je mehr für die regenerative Medizin. Damit könnten unter anderem die degenerativen Prozesse der Alterung bekämpft werden.

«Ich glaube, dass sich die Lebenserwartung in den nächsten 20 Jahren dramatisch erhöht». Diese Prognose stellt nicht irgendjemand, sondern Novartis-Chef Joe Jimenez. Es sei der technologische Fortschritt, der ihn optimistisch stimme. «Wir haben eine Plattform für regenerative Medizin. Wir forschen, wie man Muskeln, Seh- und Hörvermögen wie auch Knorpel regenerieren kann», sagt Jimenez im Interview mit dem «Sonntagsblick».

http://www.20min.ch/panorama/news/story/...e-alt--30710550

Auf dem Weg zu Organen aus dem Labor
Werden Bioingenieure bald Ersatzorgane für den menschlichen Körper künstlich herstellen? Ein Blick auf die Forschung an sogenannten Organoiden
https://derstandard.at/2000062993420/Auf...m-Labor?ref=rec

Forscher implantieren Ratte künstlichen Dünndarm
Ersatzorgan konnte Glucose und Fettsäuren erfolgreich vom Inneren des Darms an die Blutgefäße weitergeben

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Dem aus Österreich stammenden Chirurgen Harald Ott von der Harvard Medical School (USA) und seinem Team ist es gelungen, ein vollständiges, funktionierendes Stück Dünndarm herzustellen und in eine Ratte zu transplantieren, berichten sie im Fachblatt "Nature Communications". Ott hat in den vergangenen Jahren mit seiner Arbeit an künstlichen biologischen Organen bereits mehrmals für Aufsehen gesorgt. Er baute in Bioreaktoren Herz, Lunge und Nieren von Ratten nach, die – wenn auch in reduziertem Ausmaß – funktionsfähig waren und in lebende Tiere transplantiert teilweise für mehrere Wochen arbeiteten. Auch mit der Nachbildung eines menschlichen Lungen-Blutgefäßsystems aus Stammzellen waren die Wissenschafter erfolgreich.

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http://derstandard.at/2000065740593/Fors...enndarm?ref=rec

Forscher züchten Gelenkknorpel aus Stammzellen
Wissenschaftern konnten aus Knochenmark-Stammzellen von Erwachsenen stabile Gelenkknorpel herstellen

Zitat

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Basel – Bestimmte Stammzellen aus dem Knochenmark von Erwachsenen sind ein viel versprechender Ansatz für die Regeneration von Skelettgewebe. Das haben Forscher der Universität Basel herausgefunden. Die adulten Stammzellen entwickeln sich in der Regel zu Knorpelgewebe und später zu Knochengewebe weiter. Auch wenn sie zur Differenzierung zu Knorpelzellen angeregt werden, reifen sie spontan zu einem so genannten "hypertrophen" Zustand heran, der schließlich zur Bildung von Knochengewebe führt. Nun konnten Forscher der Universität Basel zeigen, dass sich die Entwicklung von Gelenkknorpeln zu stabilen Knorpelzellen von außen programmieren lässt. Dazu muss der Signalweg eines bestimmten Proteins (Bone Morphogenetic Protein, BMP) gehemmt werden. Konkret haben die Wissenschafter zwei hochspezifische BMP-Rezeptor-Inhibitoren in einem Spezialgerät, einer sogenannten mikrofluiden Plattform, untersucht.

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https://derstandard.at/2000078109496/For...aus-Stammzellen

Abgekürzte Verwandlung: Aus "alten" Blutzellen "junge" Hirnzellen gemacht
Umprogrammierte weiße Blutkörperchen für die Behandlung neurologischer Störung

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Die Reprogrammierung von menschlichen Zellen hat in den vergangenen Jahren neue Wege zur Therapierung zahlreicher Krankheiten aufgezeigt. Dabei waren vor allem zuletzt große Fortschritte gelungen. Nun haben deutsche Wissenschafter Blutzellen von Erwachsenen über eine Abkürzung in neurale Stammzellen verwandelt und sie dabei gleichzeitig verjüngt. Diese Multifunktionszellen lassen sich dazu nutzen, um neurologische Krankheiten zu erforschen und zukünftig Ersatz für defektes Hirngewebe zu züchten. Als Ausgangsmaterial dienten den Wissenschaftern vom Universitätsklinikum Bonn und dem Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) ganz normale weiße Blutkörperchen. Diese hatten sie zuvor erwachsenen Spendern unterschiedlichen Alters entnommen. In die Zellen schleusten sie zwei so genannte Transkriptionsfaktoren ein; das sind Proteine, die selektiv die Aktivität bestimmter Gene steuern. Dadurch gelang es ihnen, die Blutkörperchen zu neuralen Stammzellen umzuprogrammieren. Aus diesen wiederum konnten sie dann sowohl Nerven- als auch unterschiedliche Arten von Gliazellen züchten – also jene Gewebetypen, die den Großteil des menschlichen Gehirns ausmachen.

Überraschende Verjüngung
Die eingeschleusten Transkriptionsfaktoren sind nicht stabil und gehen später wieder verloren. "Wir haben also Blut- in Gehirnzellen umgewandelt, ohne sie genetisch in irgendeiner Form zu verändern", betont Michael Peitz von der Universität Bonn. Interessanterweise ging mit dieser Verwandlung auch eine Verjüngung einher. In Zellen werden manche Gene im Laufe ihrer Alterung mit einem chemischen Etikett versehen und dadurch hoch- oder heruntergefahren. Alte Zellen haben daher ein charakteristisches Genaktivitätsmuster, das sich von dem junger Zellen unterscheidet. "Bei unserer Reprogrammierung wurde die altersbedingte Etikettierung nahezu vollständig rückgängig gemacht", sagt Oliver Brüstle, Direktor des Instituts für Rekonstruktive Neurobiologie am LIFE & BRAIN Center. "Die Stammzellen unterschieden sich daher in ihrer Genaktivität und ihrer Funktion kaum von denen eines Neugeborenen." Diese "jugendlich-fitten" Zellen eignen sich vermutlich besonders gut für Gewebeersatz-Therapien.

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https://derstandard.at/2000088527797/Abg...nzellen-gemacht




Erstmals Hörzellen im Reagenzglas gezüchtet
Schweizer Wissenschaftern ist es gelungen, menschliche Innenohr-Zellen im Labor zu erzeugen

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Dem Team um Marta Roccio vom Department of Biomedical Research (DBMR) der Universität Bern ist es nun in Zusammenarbeit mit weiteren Beteiligten des internationalen Konsortiums "OTOSTEM" gelungen, die Entwicklung von menschlichen Haarzellen, die im Innenohr für die Geräuschrezeption zuständig sind, im Labor nachzuahmen. Damit wird es in Zukunft möglich sein, neue Behandlungsmethoden für Hörbeeinträchtigung direkt an menschlichen Zellen zu erproben.

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https://derstandard.at/2000088507934/Hoe...uechtet?ref=rec

Die Ersten die es schaffen werden, in den nächsten Jahren transplantierbare komplexe Organe mittels Bioprinting herzustellen, werden wohl bald zu den reichsten Menschen der Geschichte aufsteigen. Ähnlich den Pionieren der Erdölindustrie wie Davide Rockefeller oder Informatik, wie Bill Gates!

3D Bioprinting Medicines Will Change the Way We Think About Aging and Treating Disease
3D Bioprinting is Medicines Next Frontier by Sam Wadsworth
http://bioprintingworld.com/3d-bioprinti...eating-disease/




Bio-Printing: Organe aus dem 3D-Drucker
Weltweit herrscht ein Mangel an Spenderorganen. Moderne Technik könnte das Problem eindämmen: das Bio-Printing von Organen. Schweizer Forscher präsentierten kürzlich ein komplettes künstliches Herz aus dem 3D-Drucker.
https://www.profil.at/wissenschaft/bio-p...drucker-8273728




Bioprinting organs and the future of healthcare
The artificial creation of human skin, tissue and internal organs may sound like something from the distant future, but much of it is happening right now in research facilities around the globe and providing new options for treatment.
https://pharmaphorum.com/views-and-analy...-of-healthcare/




United Therapeutics to Develop CollPlant Technologies for 3D Bioprinted Lung Transplants

Zitat

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Option for Up to 3 More Organs

In addition to the initial focus on lung manufacturing, the agreement grants United Therapeutics an option, in its sole discretion, to expand the field of its license to add up to three additional organs. “We are excited to work with CollPlant’s extraordinary Israeli technology to transform the tobacco plant that is so associated with lung disease into a collagen-expressing plant that will be essential to the production of an unlimited number of transplantable lungs,” United Therapeutics Chaifrman and CEO Martine Rothblatt, Ph.D., said in a statement.

United Technologies agreed to pay CollPlant $5 million upfront, and up to $15 million in payments tied to achieving operational and regulatory milestones related to the development of manufactured lungs.

CollPlant is also eligible for up to $9 million in payments tied to United Therapeutics exercising options, and up to $15 million in payments tied to achieving additional developmental milestones should United Therapeutics opt to develop manufactured organs other than lungs using CollPlant’s technology.

United Technologies has also agreed to pay CollPlant royalties on sales of commercialized products covered by patents licensed from CollPlant, as well as reimbursement for unspecified costs.

The agreement is subject to closing conditions that include receipt of approval of the agreement by the Israel Innovation Authority (formerly, the Office of Chief Scientist).

“This strategic agreement is a major achievement for CollPlant as it aligns us with a global leader, validates our technology and creates value for our shareholders,” added CollPlant CEO Yehiel Tal. “We are honored to have established this important collaboration with United Therapeutics and look forward to working together to bring lifesaving organs to humanity.”

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https://www.genengnews.com/topics/transl...ng-transplants/





CollPlant and United Therapeutics sign major licensing agreement for bioprinted lungs
CollPlant will license its rhCollagen and BioInk technology to United Therapeutics to commercialize bioprinted lungs
https://www.3dprintingmedia.network/coll...oprinted-lungs/
https://www.bizjournals.com/washington/n...ufacturing.html




Hier ein Review Artikel:
Transplantation of Bioprinted Tissues and Organs
https://pdfs.semanticscholar.org/c861/18...a33efda249d.pdf

Das wäre auch das effektivste Anti-Aging überhaupt. Damit würde man auf einen Schlag einen haufen alter Zellen los werden und ein Organ aus lauter verjüngten, voll funktionsfähigen Zellen bekommen.

Organe für Transplantationen, mithilfe des von alten Zellen befreiten Extrazellulären Stützgerüsts von einem alten Organ zu züchten, könnte noch weit schneller möglich sein.

Grow-your-own organs could be here within five years, as scientists prove they work in pigs
https://www.telegraph.co.uk/science/2018...ientists-prove/
https://www.mirror.co.uk/science/scienti...-lungs-13026632

Hier das Paper der Forschungsgruppe:
Production and transplantation of bioengineered lung into a large-animal model.
The inability to produce perfusable microvasculature networks capable of supporting tissue survival and of withstanding physiological pressures without leakage is a fundamental problem facing the field of tissue engineering. Microvasculature is critically important for production of bioengineered lung (BEL), which requires systemic circulation to support tissue survival and coordination of circulatory and respiratory systems to ensure proper gas exchange. To advance our understanding of vascularization after bioengineered organ transplantation, we produced and transplanted BEL without creation of a pulmonary artery anastomosis in a porcine model. A single pneumonectomy, performed 1 month before BEL implantation, provided the source of autologous cells used to bioengineer the organ on an acellular lung scaffold. During 30 days of bioreactor culture, we facilitated systemic vessel development using growth factor-loaded microparticles. We evaluated recipient survival, autograft (BEL) vascular and parenchymal tissue development, graft rejection, and microbiome reestablishment in autografted animals 10 hours, 2 weeks, 1 month, and 2 months after transplant. BEL became well vascularized as early as 2 weeks after transplant, and formation of alveolar tissue was observed in all animals (n = 4). There was no indication of transplant rejection. BEL continued to develop after transplant and did not require addition of exogenous growth factors to drive cell proliferation or lung and vascular tissue development. The sterile BEL was seeded and colonized by the bacterial community of the native lung.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30068570



Wie realistisch ist eine "Lunge aus dem Reagenzglas"?
An der Harvard University forschender Österreicher Harald Ott bilanzierte den aktuellen Forschungsstand
https://derstandard.at/2000089694198/Wie...dem-Reagenzglas

Interview:
Der aus Tirol stammende Harvard-Forscher Harald Ott über seine bahnbrechende Methode, Herz-und Lungengewebe zu züchten und Organe eines Tages auszutauschen wie ein kaputtes Radio.
https://www.profil.at/wissenschaft/forsc...terview-8461962

Regenerative Medizin:
Bauanleitung für ein Herz
Tausende Menschen brauchen eine Herztransplantation. Ein neues Verfahren könnte die Zucht natürlicher Organe im Labor endlich möglich machen.
https://www.spektrum.de/news/bauanleitun...in-herz/1201438

Hoffen wir mal, es gibt genug Forschungsmittel!

Frisches Hirn
Zum ersten Mal haben japanische Stammzellforscher verjüngtes Gewebe in das Gehirn eines Parkinsonpatienten übertragen. Die Prozedur ist nicht nur ein Experiment: Sie ist auch ein Realitätscheck für die weltweit größte Biobank der regenerativen Medizin.

Zitat

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Als erster Parkinsonpatient in der Geschichte hat ein 50-jähriger Parkinsonkranker in Japan neue Nervenzellen aus sogenannten induzierten pluripotenten Stammzellen, kurz iPS-Zellen, ins Gehirn implantiert bekommen. Wie das Wissenschaftsmagazin Nature jetzt auf seiner Website berichtet, fand die Operation bereits im Oktober am Kyoto University Hospital statt. Dabei wurden 2,4 Millionen der neuen Zellen übertragen. Sie sollen abgestorbene Neuronen ersetzen, die für die Produktion des Botenstoffs Dopamin verantwortlich sind.

iPS-Zellen sind eine relativ junge Errungenschaft der Stammzellforschung, erst vor gut zehn Jahren hat der Japanaer Shinya Yamanaka gezeigt, dass sich normale Körperzellen des Menschen, zum Beispiel aus der Haut, direkt in einen embryonalen Zustand zurückversetzen und neu zu beliebigen Geweben entwickeln lassen. 2012 wurde Yamanaka dafür mit dem Medizinnobelpreis ausgezeichnet. Zwei Jahre später bekam eine Frau mit Makuladegeneration ein aus eigenen iPS-Zellen entwickeltes Pigmentgewebe ins Auge eingepflanzt. 2017 erhielt ein zweiter Patient ein solches Gewebe, dieses Mal aber aus iPS-Zellen eines Spenders. Japan baut derzeit eine Biobank für iPS-Zellen auf, sie soll regenerative Therapien für die gesamte, stark alternde Bevölkerung Japans ermöglichen.

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https://www.sueddeutsche.de/wissen/biome...-hirn-1.4210554

Hier noch ein guter Review-Artikel zur Technik:
3-D bioprinting technologies in tissue engineering and regenerative medicine: Current and future trends
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6003668/

Hier ein Artikel über die ethischen Auswirkungen dieser Technologie:
3D bioprint me: a socioethical view of bioprinting human organs and tissues
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5827711/



Researchers Able to Bioprint Genetically Engineered Pig Cells
https://www.porkbusiness.com/article/res...eered-pig-cells





Tissue-Engineering im Femtosekunden-Takt
Organe aus dem Drucker – davon träumen nicht nur Patienten, sondern auch Pharmahersteller, die an künstlich erzeugten Gewebeproben die Wirkung neuer Medikamente untersuchen wollen. Je näher Forscher diesem Traum kommen, desto schneller wächst der Markt und wird auch für andere Branchen attrkativer.

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Die Wirklichkeit ist zu schnell, um sie zu begreifen. Im Mikrosekundentakt schießt eine winzige Fontäne aus dem Probenbehälter und trifft auf ein mit Gel beschichtetes Glasplättchen. Innerhalb weniger Sekunden entsteht eine dreidimensionale Struktur aus lebenden menschlichen Zellen. Um Details erkennen zu können, braucht man Zeitlupenaufnahmen. Prof. Heinz P. Huber von der Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften und Mechatronik der Hochschule München sitzt mit seinem Team vor dem Monitor und betrachtet die Abläufe in Slow-motion: »Wir können hier sehen, wie die Lichtpulse des Femtosenkundenlasers die Flüssigkeit im Probenbehälter anregen und sich unter der Oberfläche eine undurchsichtige Plasma-Blase bildet«, erklärt der Physiker. Wenige Augenblicke später explodiert die Blase und eine Fontäne, dünner als ein Haar, schießt mit 50 Stundenkilometern nach oben. Dieser Jet besteht aus winzigen Wassertröpfchen, und diese enthalten lebende Zellen.

»Mit diesem Jet können wir Zellstrukturen drucken«, erläutert Jun Zhang, der gerade eine Doktorarbeit über die neue Technik schreibt: Die Anlage lässt sich so steuern, dass die Zellen in einer Ebene, aber auch drei-dimensional und in hoher Auflösung aufgebracht werden können. So entstehen Keimzellen für neues Gewebe.

Je nachdem, welche Zellen auf das Glasplättchen aufgedruckt werden, bildet sich Haut-, Herzmuskel- oder Knorpelgewebe. Zhang arbeitet derzeit mit Sehnen-Zellen. Aus denen will er, zusammen mit den Medizinern an der Universität Regensburg, künstliche Sehnen für Implantate herstellen. Weil diese aus körpereigenen Zellen der Patienten gewonnen werden können, sind keine Abstoßungsreaktionen zu befürchten. Bis Patienten mit Sehnenverletzungen von der neuen Technik profitieren, wird allerdings noch einige Zeit vergehen. »Noch sind wir in der Entwicklungsphase«, betont Huber.

Wettkampf um die ersten 3D-Organe
Schon seit Jahren wetteifern Forscherteams auf der ganzen Welt um die beste Technik zur Herstellung von künstlichem Gewebe, englisch Tissue Engineering. Ziel ist es, im Labor Gewebeersatzmaterialien zu erzeugen, die in Aufbau und Funktion identisch sind mit menschlichem Gewebe. Aus diesem sollen dann Implantate aber auch Gewebeproben für die Untersuchung neuer Wirkstoffe hergestellt werden. Das hat längst auch die Wirtschaft auf den Plan gerufen. Erst im Aprill startete Evonik das Projekthaus Tissue Engineering (Gewebezüchtung). Bis zu 20 Wissenschaftler aus unterschiedlichen Disziplinen arbeiten dort daran, verlässliche Lösungen für die Regeneration von Gewebe etwa nach Unfällen oder Krankheiten zu ermöglichen. Ziel sind Materialien für biologische Implantate in der Medizin. Das Projekthaus hat seinen Sitz in Singapur und wird mit Evonik-Experten in den USA und Deutschland eng zusammenarbeiten.

Der Markt für Materialien, die beim Tissue Engineering benötigt werden, wächst Schätzungen von Experten zufolge mit rund 30 Prozent pro Jahr und wird bis 2021 die drei Milliarden-$-Marke erreichen. Alexander König, Leiter des Projekthauses, sagt: »Wir wollen an verlässlichen, reproduzierbaren und effektiven Lösungen zum Tissue Engineering und für regenerative Medizin forschen.« Und fügt hinzu: »Bei der Weiterentwicklung dieser Materialien werden wir neue Kompetenzen aufbauen und auch mit dem Kompetenzzentrum Medizintechnik in Birmingham eng zusammenarbeiten.« Die Nachbildung der gewünschten Gewebestrukturen etwa bei Verletzungen mit Hilfe von 3-D-gedruckten Gerüstmaterialien ist für ihn ein Zukunftsthema. Darüber hinaus sollen die Bedingungen, unter denen Gewebezellen auf den Gerüsten wachsen, optimiert werden.

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https://www.medizin-und-elektronik.de/so...artikel/158463/

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Bioprinter: Das nächste große Abenteuer
Manche Wissenschaftler bei Novartis drucken mit Kunststoff, andere experimentieren mit noch ungewöhnlicheren Materialien. Die nächste große Herausforderung in der generativen Fertigung ist der Biodruck. Hierbei werden lebende Gewebe Schicht für Schicht aus Zellen und Stützstrukturen aufgebaut. In der Zukunft könnte es damit sogar möglich sein, ganze Organe herzustellen.

Ein Team des Genomics Institute der Novartis Research Foundation hat einen Bioprinter gebaut, der für Forscher des Standorts im kalifornischen San Diego Teile des menschlichen Körpers modelliert. Damit können nicht nur Zellen und Stützstrukturen extrudiert werden. Der Drucker zeichnet auch feine Linien aus Zucker auf, die später abgeschmolzen werden können, so dass im erzeugten Gewebe «Gefässe» entstehen.

«Wir haben verschiedene Dinge zusammengeführt und damit einen ganz schön vielseitigen Bioprinter gebaut», freut sich Daniel Sipes, Director of Advanced Automation Technologies in San Diego. «Dazu haben wir Arbeiten externer Forschergruppen repliziert und auch begonnen, mit anderen Zelltypen zu experimentieren.»

Eine andere Gruppe von Novartis in Basel experimentiert ebenfalls mit Biodruckern. In ihrem Fall geht es um die Erforschung von Erkrankungen des Bewegungsapparats. Gemeinsam mit einem Labor der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften, einem Bioprinting-Unternehmen und einem Kunststoffhersteller baut sie 3D-Modelle von menschlichem Sehnen- und Skelettmuskelgewebe. Das Projekt wird von der Schweizerischen Kommission für Technologie und Innovation finanziert. Das Gewebe wird auf winzige Vertiefungen von Plastikplatten aufgedruckt und mit verschiedenen Chemikalien versetzt, um festzustellen, welche Substanzen einen Effekt auf das Gewebe haben.

«Im Grunde», so Smith, «sind den Möglichkeiten des 3D-Drucks nur durch die Fantasie Grenzen gesetzt.»

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https://transkript.de/meldungen-des-tage...uro-kosten.html




Bioprinting: Chancen, Grenzen und Herausforderungen beim gezielten Drucken von Zellen
Niere aus dem Drucker? Sag niemals nie
Auch wenn der Hype darum groß ist und das Potenzial ebenfalls: Bioprinting – also die additive Herstellung von menschlichem Gewebe – steckt noch in den Kinderschuhen. Zu wenig standardisiert sind Maschinen, Verfahren und Biomaterialien.
https://medizin-und-technik.industrie.de...ag-niemals-nie/

3D-Bioprinter und Stammzellen zur Behandlung von Schädel-Hirn-Traumatas
Das in Miami, Florida, ansässige Unternehmen Qrons nutzt 3D-Bioprinter sowie Stammzellenforschung zur Regeneration und Reparatur von neurologischen Schäden sowie zur Behandlung von TBI, traumatischen Hirnverletzungen.

Zitat

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Vor allem aber konzentriert sich Qrons Technologie jedoch auf Forschungen in Bezug auf Schädel-Hirn-Traumatas (TBI = Traumatic Brain Injury). Ebenso könnte diese Technologie aber zur Behandlung einer breiten Palette an neurodegenerativen Erkrankungen eingesetzt werden. Die TBI-Technologie integriert proprietäre, konstruierte mesenchymale Stammzellen (MSCs), 3D-gedruckte Gerüste ebenso wie intelligente Materialien und ein neuartiges „Transportsystem“. Ziel der Behandlung ist eine Reduktion in Bezug auf den Verlust von Nervenzellen und funktionellen Beeinträchtigungen, während sich Gehirngewebe und –Funktion des Patienten regenerieren.

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Die aktuell verwendeten Behandlungen konzentrieren sich vorwiegend auf die Reduzierung von Sekundärverletzungen, können jedoch meist das Gehirn selbst nicht heilen. Im Rahmen seiner Forschungen möchte Qrons nicht nur den Verlust von Nervenzellen und funktionellen Beeinträchtigungen reduzieren. Ebenso ist ein weiteres Ziel des Unternehmens eine Lösung zu finden, um Gehirngewebe und –Funktion nach einer Verletzung zu regenerieren.

Qrons ist der Ansicht, dass jeder verletzte Ort einen kontinuierlichen Fluss von neuro-protektiven und neuroregenerativen Wirkstoffen erhalten muss, um dieses Ziel zu erreichen. Eben diese Wirkstoffe sollen weitere neuronale Schäden verhindern indem Neuronen stimuliert werden. Diese Stimulation soll die Neuronen dazu bewegen zur Verletzungsstelle zu wandern und so axonale Prozesse nachwachsen zu lassen während sich das Gehirngewebe regeneriert.

Um TBI-Reparaturmechanismen kontinuierlich und sicher zu betreiben setzt Qrons auf gentechnisch veränderte mesenchymale Stammzellen (MSCs), welche einen einzigartigen potentiellen Mechanismus bieten, um diese Mittel zu sezernieren.

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https://3druck.com/forschung/qrons-biopr...n-fuer-4772686/

Neue Netzhaut aus Stammzellen
Gewebe-Transplantation repariert Retina von Ratten und Schweinen
Hoffnung für Patienten mit Makuladegeneration: Aus Stammzellen gewonnenes Gewebe könnte Menschen mit Netzhaut-Erkrankungen vor dem Erblinden bewahren. Forschern ist es nun gelungen, ein solches Ersatzgewebe aus menschlichen Stammzellen zu züchten und erfolgreich in die zerstörte Retina von Ratten und Schweinen einzupflanzen. Dank eines optimierten Verfahrens konnten sie dabei mit der Methode verbundene Risiken minimieren.

https://www.scinexx.de/news/medizin/neue...us-stammzellen/

Erstes vollständiges Herz aus dem 3D-Drucker
Forscher drucken Organ mit menschlichem Gewebe
Gedrucktes Pumporgan: Forscher haben erstmals ein vollständiges Herz mittels 3D-Druck erzeugt. Das Organ besteht komplett aus menschlichem Gewebe und verfügt über alle wichtigen Strukturen wie zum Beispiel Blutgefäße. Zwar ist das gedruckte Herz noch deutlich kleiner als das natürliche Vorbild und kann noch nicht koordiniert pumpen. Trotzdem könnte das Verfahren künftig genutzt werden, um lebensrettende Organe für herzkranke Patienten zu produzieren, so die Hoffnung.
https://www.scinexx.de/news/medizin/erst...dem-3d-drucker/

The Promise of Human Regeneration: Forever Young

http://bioprintingworld.com/
https://cellink.com/category/3d-bioprinting/
https://medicalfuturist.com/3d-bioprinting-overview
https://lifesciences.solutions/
https://allegro3d.com/

Das ist eine Organisation, die zu unterstützen es sich lohnt:

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The Alliance for Regenerative Medicine (ARM) is an international community of small and large companies, non-profit research institutions, patient organizations, and other sector stakeholders dedicated to realizing the promise of regenerative medicine for patients around the world.

Working with our members and policymakers, ARM fosters investment, research & development, commercialization, and access to safe, effective, and transformational treatments and cures.

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https://alliancerm.org/fact-sheet/

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We support the development of safe and effective regenerative medicines and advanced therapies worldwide.
The Alliance for Regenerative Medicine (ARM) is an international community of small and large companies, non-profit research institutions, patient organizations, and other sector stakeholders dedicated to realizing the promise of regenerative medicine for patients around the world.

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https://alliancerm.org/

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Mission & Role
The Alliance for Regenerative Medicine (ARM) is the preeminent international organization focused specifically on the issues facing regenerative medicine and advanced therapies. We are advocates for progress in gene therapy, cell therapy, and tissue engineering.
Working with our members and policymakers, we foster investment, research & development, and successful commercialization of safe, effective, and transformational therapies for patients around the world.

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https://alliancerm.org/mission-and-role/

Regenerative Medicine Is Here: New Payment Models Key To Patient Access
Potentially curative regenerative medicine therapies are no longer theoretical, but instead have become reality. As more and more gene, cell and tissue-based therapies reach the market, the need for payment solutions is becoming more pressing. The Alliance for Regenerative Medicine has consulted with payers and other stakeholders to consider the barriers to alternative payment models and look at possible solutions.
https://alliancerm.org/wp-content/upload..._IV1807_LRS.pdf





https://alliancerm.org/publication/2018-annual-report/

https://alliancerm.org/in-the-news/

https://alliancerm.org/press-releases/

Extending Human Longevity With Regenerative Medicine
Lizards can regrow entire limbs. Flatworms, starfish, and sea cucumbers regrow entire bodies. Sharks constantly replace lost teeth, often growing over 20,000 teeth throughout their lifetimes. How can we translate these near-superpowers to humans?

The answer: through the cutting-edge innovations of regenerative medicine.

While big data and artificial intelligence transform how we practice medicine and invent new treatments, regenerative medicine is about replenishing, replacing, and rejuvenating our physical bodies.

In Part 5 of this blog series on Longevity and Vitality, I detail three of the regenerative technologies working together to fully augment our vital human organs.

Replenish: Stem cells, the regenerative engine of the body
Replace: Organ regeneration and bioprinting
Rejuvenate: Young blood and parabiosis
https://singularityhub.com/2019/03/28/ex...d5cvmnsewzd6jm4




Ears Grown From Apples? The Promise of Plants for Engineering Human Tissue
Inspiration for game-changing science can seemingly come from anywhere. A moldy bacterial plate gave us the first antibiotic, penicillin. Zapping yeast with a platinum electrode led to a powerful chemotherapy drug, cisplatin.

For Dr. Andrew Pelling at the University of Ottawa, his radical idea came from a sci-fi cult classic called The Little Shop of Horrors. Specifically, he was intrigued by the movie’s main antagonist, a man-eating plant called Aubrey 2.

What you have here is a plant-like creature with mammalian features, said Pelling at the Exponential Medicine conference in San Diego last week. “So we started wondering: can we grow this in the lab?”

Pelling’s end goal, of course, isn’t to bring a sci-fi monster to life. Rather, he wanted to see whether grocery-store-bought plants can supply the necessary structure for engineering replacement human tissues.
https://singularityhub.com/2018/11/13/an...d5cvmnsewzd6jm4




New Technique Heals Wounds With Reprogrammed Skin Cells
People with severe burns, bedsores, or chronic diseases such as diabetes are at risk for developing wounds known as cutaneous ulcers, which can extend through multiple layers of the skin.

Apart from being extremely painful, these wounds can lead to serious, sometimes deadly, infections or amputations. Typically, these ulcers are treated by surgically transplanting existing skin to cover the wound. However, when the ulcer is especially large, it can be challenging to graft enough skin. In such cases, researchers may isolate skin stem cells from a patient, grow them in the laboratory and transplant them back into the patient. But the procedure is time-consuming, risky for the patient, and not necessarily effective.
https://singularityhub.com/2018/09/14/ne...d5cvmnsewzd6jm4

Organ bioprinting gets a breath of fresh air
Bioengineers clear major hurdle on path to 3D printing replacement organs
Bioengineers have cleared a major hurdle on the path to 3D printing replacement organs. It's a breakthrough technique for bioprinting tissues with exquisitely entangled vascular networks that mimic the body's natural passageways for blood, air, lymph and other vital fluids.

Zitat

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The new innovation allows scientists to create exquisitely entangled vascular networks that mimic the body's natural passageways for blood, air, lymph and other vital fluids.

The research is featured on the cover of this week's issue of Science. It includes a visually stunning proof-of-principle -- a hydrogel model of a lung-mimicking air sac in which airways deliver oxygen to surrounding blood vessels. Also reported are experiments to implant bioprinted constructs containing liver cells into mice.

The work was led by bioengineers Jordan Miller of Rice University and Kelly Stevens of the University of Washington (UW) and included 15 collaborators from Rice, UW, Duke University, Rowan University and Nervous System, a design firm in Somerville, Massachusetts.

"One of the biggest road blocks to generating functional tissue replacements has been our inability to print the complex vasculature that can supply nutrients to densely populated tissues," said Miller, assistant professor of bioengineering at Rice's Brown School of Engineering. "Further, our organs actually contain independent vascular networks -- like the airways and blood vessels of the lung or the bile ducts and blood vessels in the liver. These interpenetrating networks are physically and biochemically entangled, and the architecture itself is intimately related to tissue function. Ours is the first bioprinting technology that addresses the challenge of multivascularization in a direct and comprehensive way."

Stevens, assistant professor of bioengineering in the UW College of Engineering, assistant professor of pathology in the UW School of Medicine, and an investigator at the UW Medicine Institute for Stem Cell and Regenerative Medicine, said multivascularization is important because form and function often go hand in hand.

"Tissue engineering has struggled with this for a generation," Stevens said. "With this work we can now better ask, 'If we can print tissues that look and now even breathe more like the healthy tissues in our bodies, will they also then functionally behave more like those tissues?' This is an important question, because how well a bioprinted tissue functions will affect how successful it will be as a therapy

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https://www.sciencedaily.com/releases/20...90502143518.htm

This 3D Bioprinted Organ Just Took Its First "Breath"

The Top Bioprinting Companies
In the next 5-7 years, the bioprinting market is estimated to expand by 15.7 percent, and it is anticipated to grow over $4.70 billion by 2025, according to the latest study of BIS Research. While the growth statistics indicate a turbulent landscape, it is worth familiarizing with the main players. Here, we collected the best bioprinting companies currently on the market.
https://medicalfuturist.com/top-bioprinting-companies


Tissue Engineering an der Plastischen Chirurgie des Uni-Klinikums Erlangen

DNA-Regeneration: Kann sich der Mensch der Zukunft selbst heilen?
Forscher der Harvard-Universität haben kürzlich das Gen ausfindig gemacht, dass die DNA-Regeneration steuert. Doch kann dieses Gen auch im Menschen aktiviert werden?
https://www.futurezone.de/science/articl...bst-heilen.html




Genetischer Meister der Regeneration
Geschädigtes Gewebe einfach nachwachsen lassen: Was für Menschen allenfalls ein schöner Traum ist, ist für andere Arten im Tierreich realer Alltag. Doch welches Geheimnis steckt hinter der einzigartigen Regenerationsfähigkeit mancher Lebewesen? Bei einem Plattwurm haben Forscher nun ein Gen identifiziert, das bei der Gewebe-Reparatur eine Schlüsselfunktion einnimmt – ohne diesen DNA-Abschnitt funktioniert die Regeneration nicht. Das Interessante dabei: Der Mensch verfügt über ein ganz ähnliches Gen.
https://www.wissenschaft.de/umwelt-natur...r-regeneration/




Gene, die Gliedmaßen nachwachsen lassen
Wenn eine Eidechse einen Fuß verliert, wächst ihr ein neuer nach. Forscher entdecken den genetischen Hauptschalter für Regenerationsfähigkeit.
https://www.wienerzeitung.at/nachrichten...sen-lassen.html




Das folgende, könnte für 3D-Bioprinting interessant sein, weil es kleinere und feinerer Scaffolds ermöglicht:
Forscher schrumpfen Objekte
Innovative Methode ermöglicht hochpräzise Herstellung komplexer 3D-Nano-Objekte
Filmreife Technik: Forscher haben erstmals Nano-Objekte durch Schrumpfen erzeugt. Dafür setzten sie zunächst 3D-Objekte in einem speziellen Hydrogel zusammen, dann brachte eine Säure das Gel samt Inhalt zum Schrumpfen. Aus der 3D-Konstruktion wurde so ein zehn- bis tausendfach kleineres Objekt – ohne Verzerrungen und Defekte. Der große Vorteil: Diese „Implosions-Fabrikation“ getaufte Methode ist mit gängiger Technik machbar und ermöglicht ganz neue Nanokonstrukte, wie die Forscher im Fachmagazin „Science“ berichten.
https://www.scinexx.de/news/technik/fors...umpfen-objekte/

Immer schön Lächeln
Dritte Zähne wachsen bald im Mund
Wer einen Zahn verliert, hat eine Lücke im Gebiss. Kein Problem! Dritte Zähne lassen Forscher nämlich nun im Mund wachsen. Brücke oder ein Zahnimplantat sind bald Geschichte.

Zitat

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Forscher haben nun eine elegante Methode entwickelt: Dabei wächst ein fehlender Zahn direkt im Mund nach.

Eine besondere Stammzellen-Technologie macht dies möglich. Die Wissenschaftler der Columbia University haben, laut Medienberichten, einen Weg gefunden, dass Stammzellen direkt im Mund eines Menschen - statt in einer Petrischale - an einem Gerüst wachsen zu lassen. In zwei Wochen wächst demnach an ein neuer Zahn im Gebiss des Patienten.

Die Stammzellen für den Zahnnachwuchs schlummern im Kiefer. Das Gerüst ist mit wachstumsfördernden Mitteln getränkt und lockt Zellen an, die einen Zahn nachbilden können.

Ziel der Wissenschaftler ist es nun, eine kostengünstige Lösung für Patienten anzubieten, die sich zum einen eine Zahnimplantation nicht leisten können oder auch keine Kandidaten dafür wären.

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https://www.tz.de/leben/gesundheit/zahne...zr-6351052.html





Der nachwachsende Zahn wird Realität
Ist der nachwachsende Zahn schon bald keine Zukunftsmusik mehr?

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Neue Zähne aus dem Labor
Was wie Science Fiction klingt, ist zumindest im Labor und im Tierversuch bei Kleintieren bereits Wirklichkeit geworden. Besonders interessant für die Forscher sind dabei vor allem sogenannte pluripotente Stammzellen, weil die sich zu jeder Art Gewebe entwickeln können, etwa einem Organ, Knochen oder eben auch zu einem nachwachsenden Zahn. Dieser wird zunächst auf einer Matrix im Labor gezüchtet und dann, noch als kleiner Zahnkeim, in den Kiefer eingepflanzt. An Ort und Stelle entsteht dann aus den verwendeten pluripotenten Stammzellen ein neuer Zahnnerv, der vom Dentin und dem harten Zahnschmelz umgeben und fest mit dem Kiefer verwachsen ist.

Nach der Einschätzung von führenden internationalen Wissenschaftlern und Forschern ist es dabei keine Frage mehr, ob ein nachwachsender Zahn auch für den Menschen möglich ist, sondern nur noch, wann die Technik soweit ausgereift sein wird, dass das Einsetzen eines solchen Zahns von Zahnärzten als Standardbehandlung angeboten werden kann. Fachleute gehen davon aus, dass der Durchbruch innerhalb der nächsten 10 bis 20 Jahre gelingen wird – vorausgesetzt, die Forschung wird auch weiterhin durch genügend finanzielle Fördermittel unterstützt und vorangetrieben.

Endgültiger Durchbruch erst in ein bis zwei Jahrzehnten erwartet


Mittlerweile ist es Wissenschaftlern der Columbia University gelungen, Stammzellen direkt im Mund eines Menschen auf einem entsprechenden Gerüst wachsen zu lassen, anstatt den neuen Zahn erst in einer Petrischale zu züchten und anschließend als Zahnkeim in den Kiefer zu transferieren. Eine ähnliche Methode wird angewendet, um bei einem Implantat das Einheilen im Kiefer zu begünstigen: Die künstliche Zahnwurzel kann mit körpereigenen Stammzellen des Patienten überzogen werden, um Abstoßungsreaktionen verhindern. Hierdurch lässt sich die Einheilungsphase verkürzen, und das Implantat kann schneller voll belastet werden. Das ist bereits ein wichtiger Teilerfolg auf dem Weg zu nachwachsenden Zähnen.

Außerdem können Forscher heute besser als früher das Wachstum und die Entwicklung von Stammzellen voraussagen – und sie können es sogar beeinflussen. So lassen sich bereits heute Organe (z. B. eine Leber) oder Hautzellen im Labor nachzüchten, und künftig soll das auch mit Zähnen möglich sein. Momentan wird dafür ein sogenanntes Organoid genutzt: Die Stammzellen werden in einer dreidimensionalen Struktur gezüchtet, die dem zu ersetzenden Organ bereits weitgehend ähnelt. Allerdings ist es bis heute nicht möglich, das Zellwachstum ausreichend zu kontrollieren, um etwa zu verhindern, dass ein nachgezüchteter Zahn dauerhaft im Mund weiterwächst und immer größer wird.

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https://www.zahnersatzsparen.de/die32/3/...wird-realitaet/





Tschüss Zahnimplantate! Zahnarzt lässt in nur 9 Wochen neue Zähne wachsen

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Dr. Jeremy Mao und seinem Team an der Columbia Universität ist es gelungen Zähne mithilfe von Stammzellen als „Gerüst“ nachwachsen lassen, damit der neue Zahn darüberwachsen kann.

Dr. Mao erklärt weiter: „Der fehlende Zahn wird durch Stammzellen aus Ihrem Körper ersetzt, und der Zahn beginnt, mit dem umgebenden Gewebe zu verschmelzen. Dies beschleunigt den Regenerationsprozess und führt zu einem erneuten Wachstum des Zahns in Rekordzeit. “ Im Wesentlichen könnte dies in naher Zukunft das Ende teurer Zahnarztpraxen bedeuten, deren Geschäft der Ersatz beschädigter oder fehlender Zähne ist.

Dies wäre eine willkommene Änderung im Bereich der Zahngesundheit angesichts der aktuellen Risiken, die mit Zahnimplantaten verbunden sind:

Studien zeigen, dass sie das Risiko einer Anfälligkeit für künftige Krankheiten wie Herz-, Leber- und Nierenerkrankungen und noch mehr erhöhen können.

Derzeit werden Implantate ohne jegliche Biokompatibilitätsprüfung eingesetzt, das heißt, ohne die Eigenschaften von Materialien daraufhin zu prüfen, ob sie biologisch mit den Geweben in unserem Körper verträglich sind. Dieser Test stellt sicher, dass Materialien, die in unseren Körper eingebracht werden, für uns auch sicher sind.

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https://medizin-heute.net/tschuess-zahni...-zaehne-wachsen




Regenerative Medizin: Wachsen Zähne bald nach ?

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Enorme Belastungen für Zähne
Tag für Tag müssen die Beißerchen viel mitmachen und sich dabei einiges gefallen lassen. Der tägliche Verschleiß ist somit etwas völlig natürliches und wird von der Nahrungsaufnahme als auch Mikroben im Mund gleichermaßen verstärkt. Letztere bedecken üblicherweise die Zahnoberfläche und ernähren sich von Essensresten. Während dieses Prozesses setzten Mikroben Säure als Nebenprodukt ab, welche den Zahnschmelz abbaut und den Zahn somit empfindlicher macht. Ähnlich wie die Haut sind auch die Zähne aber in der Lage kleine Beschädigungen selbst zu reparieren. Werden sie über einen längeren Zeitraum allerdings zu wenig gepflegt, so kann sich die Säure langsam durch den Zahnschmelz fressen und beginnen unterliegende Schichten aufzulösen. Dieses knöcherne Gewebe wird als Dentin bezeichnet. Sobald der Schaden bis in diese Zahnregion vorgedrungen ist, verwandeln sich Stammzellen, in der weichen Innenschicht der Zähne, in so genannte Odontoblasten, die neues Gewebe absondern. Ist die Beschädigung des Zahnes allerdings zu groß oder zu tief, so reicht das frische Dentin nicht aus um die Zähne wieder heilen zu können. In diesem Fall entstehen Löcher die man als Karies kennt.

Stammzellen als regenerative Superkräfte
Laut neuesten Studienergebnissen könnte die Selbstheilung der Zähne bald auf ein neues Level gehoben werden. Die Mobilisierung der Stammzellen soll quasi ermöglichen, dass Zähne neu heranwachsen, ohne extra behandelt werden zu müssen. Dahinter verbirgt sich, in gleicher Weise wie es bei der Haut zu sehen ist, eine bestimmte Kaskade von Molekülen, welche an der Kommunikation zwischen Zellen beteiligt sind. Sharpe und sein Team wollte daher herausfinden ob dieser sogenannte Wnt-Signalweg auch für den Selbstheilungsprozess der Zähne von Nutzen sein könnte. In diesem Falle hätte der Mensch durch medikamentöse Stimulierung dieses Wnt-Signalweges so etwas wie regenerative Superkräfte, die man normalerweise nur aus Actionfilmen kennt. Um ihre Idee zu testen bohrten die Forscher kleine Löcher in die Backenzähne von Mäusen, welche Karies imitieren sollten. Anschließend wurden die Hohlräume mit Kollagenschwämmen behandelt, die zuvor in verschiedenen Medikamenten getränkt wurden. Dabei handelte es sich ausschließlich um Arzneimittel welche den Wnt-Signalweg stimulieren. Unter anderem verwendeten die Forsche eine Verbindung names Tiflusib, die bereits in klinischen Studien zur Heilung von Alzheimer und anderen neurologischen Störungen untersucht wurde. Nachdem die Kollagenschwämme in den Hohlräumen platziert und die Zähne anschließend versiegelt wurden, warteten die Forscher 6 Wochen um das Ergebnis zu begutachten. Dabei stellten sie fest, dass jene Zähne die mit einem Medikament behandelt wurden, signifikant mehr Dentin produziert hatten. Bei den Meisten Nagern waren die Zähne durch die Behandlung wieder in den selben intakten Zustand zurückgekehrt den sie vorher hatten. „Es war im Wesentlichen eine komplette Regeneration, bei der man kaum noch die Grenze zwischen neuem und altem Dentin erkennen kann. Die könnte somit die erste routinemäßige pharmazeutische Behandlung in der Zahnmedizin werden“, erklärt Sharpe.

Laufende Studien
Die neue Entdeckung erntet bereits außerhalb des Forscher Teams große Anerkennung. Davin Mooney, Bioingenieur an der Harvard University, welcher selbst neue Wege zur Behandlung von Zähnen erforscht hat, ist von den Ergebnissen beeindruckt. „Das ist nicht nur wissenschaftlich von großer Bedeutung, sondern bringt großartige praktische Vorteile mit sich“, meint etwa Dr. Adam Celiz, Assistenzprofessor für Bioengineering am Imperial College London. Damit ist den Forschern einer der wichtigsten Fortschritte im Bereich der regenerativen Zahnmedizin gelungen. Dennoch dürfen die möglichen Risiken und Nebenwirkungen bei einer zusätzlichen Stimulation von Stammzellen nicht vergessen werden. Wann immer diese angeregt oder gar dem Körper hinzugefügt werden entsteht die Gefahr eines unkontrollierten Gewebewachstums. Das kann beispielsweise zur Entstehung von Hirntumoren oder Knochen an völlig ungewöhnlichen Stellen wachsen lassen. In diesem Fall geben die Forscher aber Entwarnung. Die verwendete Dosierung der Medikamente sei so gering, dass dieses Risiko auf ein Minimum reduziert werden würde. Dennoch pochen die Forscher auf die Wichtigkeit von Laborstudien sowie klinischen Studien am Menschen um mögliche Nebenwirkungen ausschließen zu können.

Inzwischen untersucht das Forscherteam eine größere Gruppe von Medikamentenkandidaten um herauszufinden, ob ein anderes Medikament womöglich besser geeignet wäre. Zudem entwickeln sie ein alternatives Verabreichungs-System, das für moderne Zahnarztpraxen leichter anwendbar ist. Dabei wird das Medikament in einem Gel aufgelöst, das zuerst in den Zahn gefüllt und anschließend mit ultraviolettem Licht versiegelt wird. Diese Prozedur ist bei Zahnärzten bereits Gang und Gebe und würde somit keine neuen Hürden stellen.

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http://www.supermed.at/gesundheit/regene...ehne-bald-nach/




Zähne nachwachsen lassen: Der Haifisch als perfektes Vorbild. Hat das Zahnimplantat bald ausgedient?

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Zähne aus Stammzellen züchten: Was bisher gelungen ist
An der Harvard University in Cambridge, USA, gelang ist es dem Team um den Gewebezuchtexperten David Mooney, mit Laserlichtpulsen menschliche Zahnstammzellen zur Produktion von Zahnbein anzuregen. Als Zahnbein wird das knöcherige Gewebe unter dem Zahnschmelz bezeichnet, es ist auch als Dentin bekannt. Das Laserlicht sorgt für die Bildung von Sauerstoffmolekülen im Zahnbein, wodurch ein Wachstumsstimulator (TGF-beta-1) aktiviert wird, der wiederum die Stammzellen zur Bildung von neuem Zahnbeinmaterial anregt. Ob auf diese Weise ganze Zähne gezüchtet werden können ist fraglich, so die Meinung anderer Forscher. Doch für eine andere Art der Therapie könnte diese Methode in einigen Jahren eventuell genutzt werden: Wenn bei der Kariesbehandlung durch das Bohren ein Loch im Zahnbein entsteht, könnte die Lasertherapie bewirken, dass das Zahnbein neu gebildet wird und das Loch so wieder geschlossen wird.

Es wird kühn: Erste Tests am Menschen
Einen etwas anderen Ansatz verfolgt Jeremy Mao von der Columbia University mit der Methode des „Stammzellen-Homing“. Der Forscher und gelernter Zahnmediziner will ganze Zähne direkt im Kiefer züchten. Ein Knackpunkt ist dabei, das Wachstum so zu lenken, dass ein Zahn in der gewünschten Form entsteht. Um dies zu erreichen, verwendet die Forschergruppe um Mao ein Gerüst aus Polymer in der Form des gewünschten Zahnes, das mit wachstumsfördernden Stoffen ausgerüstet und durchlässig für die nachwachsenden Zellen ist. Dieses engmaschige Gerüst, das sogenannte „Scaffold“, wird in den Kiefer des Probanden eingesetzt und die darin enthaltenen Stimulantien locken Zellen aus dem umgebenden Gewebe an, die in der Lage sind, einen Zahn nachzubilden.

Frankenstein erblasst vor Neid: vollständig ausgereifte Zähne in wenigen Wochen
Dieses Verfahren war bei Versuchstieren bereits erfolgreich, Ratten wuchsen innerhalb von nur 9 Wochen Zähne nach – voll ausgereift und beinahe so belastbar wie die vorherigen natürlichen Zähne. Ein Quantensprung! Nach diesem Erfolg wurden klinische Tests an Menschen gestartet – eine absolute Revolution, denn damit wurde eine neue Ära eingeleitet. Es sind die ersten Tests, die ein natürliches Wachstum dritter Zähne bei Menschen ermöglichen sollen. Die Probanden sind Patienten, bei denen eine Zahnentfernung notwendig war, der dann ersetzt werden sollte. Vom zu entfernenden Zahn wird das entsprechende „Scaffold“-Zahngerüst angefertigt und dem Patienten implantiert. Der Wissenschaftler gibt sich jedoch noch zurückhaltend: Er erwartet nicht, dass in naher Zukunft ein kompletter Zahn nachgezüchtet werden kann. Zahnschmelz und Teile des Zahnbeins müssten auch weiterhin durch eine Krone ersetzt werden. Mao erwartet jedoch, dass beim Menschen auf diese Art natürliche Prozesse in Gang kommen, die letztendlich dafür sorgen, dass der Körper sich selbst regeneriert.

Neben den hier bisher genannten Forschergruppen gibt es weltweit noch viele weitere, die mit unterschiedlichen Methoden experimentieren. Erfolge wurden beispielsweise mit Schweinen und Mäusen erzielt. Schweinen wuchs eine neue Zahnwurzel in den Kiefer ein, nach ein paar Wochen konnte eine konventionelle Krone darauf befestigt werden – ein Zahn war „geboren“, den die Tiere so benutzten, wie ihre anderen Zähne.

In Frankreich wird versucht, Zähne aus den Stammzellen des Rückenmarks nachzuzüchten. Und japanische Forscher verwendeten in einer Studie umprogrammierte Stammzellen der Haut und züchteten daraus im Reagenzglas winzige Zahnkeime, die Mäusen eingepflanzt wurden. Nach ein paar Wochen war die Spitze eines neuen Zahnes zu sehen.

Vorbehalte und Hürden der Forschung
„Stammzellen“ – ein nicht immer positiv belegter Begriff, wenn es um wissenschaftliche Forschung und Entwicklung geht. Und genau das ist auch die größte Hürde für das Nachzüchten natürlicher menschlicher Zähne. Denn als ergiebigste Stammzellenquelle gelten in der Regel menschliche Embryonen.

Japanischen Forschern ist es bereits gelungen, aus den Stammzellen von Mäuseembryonen Zähne zu gewinnen und sie dann erwachsenen Mäusen einzupflanzen. Ob dies auch bei Menschen funktionieren könnte, ist noch offen. Und es stellt sich eine grundsätzliche Frage: Wo bekommt man die richtigen Stammzellen für menschliche Zähne her? Wie allseits bekannt, ist es in Deutschland nicht gestattet, für Forschungs- oder Therapiezwecke menschliche Embryonen herzustellen und als Lieferanten für Stammzellen zu nutzen.

Noch eine große aktuelle Herausforderung: Im Körper müssen die geeigneten Zellen eruiert werden, die in der Lage sind, alle Bestandteile eines Zahns nachbilden zu können. Zudem müssen sie so beeinflusst werden, dass sie den Zahn so ausbilden, wie es die Ästhetik und der Platz im Kiefer verlangen. Wie steuert man das Wachstum so, dass ein Schneidezahn oder ein Backenzahn daraus wird?

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https://www.implanteer.de/blog/zaehne-na...ald-ausgedient/

3D bioprinting for lungs and hollow organs
https://www.sciencedirect.com/science/ar...931524419300957




Recent advances in 3D printing: vascular network for tissue and organ regeneration
https://www.sciencedirect.com/science/ar...931524419300751




3D bioprinting of vascular conduits for pediatric congenital heart repairs
https://www.sciencedirect.com/science/ar...931524419300593

Scientists create human esophagus in stem cell first
For the first time, researchers have managed to create a human esophagus in the laboratory. This may pave the way for new, regenerative treatments.
https://www.medicalnewstoday.com/articles/323118.php




Re-growing the human esophagus
http://www.worldendo.org/2017/06/19/re-g...uman-esophagus/




Regenerative medicine for the esophagus
https://link.springer.com/article/10.1007/s00595-017-1610-y