Hersencellen zijn nu ook te 3D-printen: wordt sciencefiction werkelijkheid?

Amerikaanse onderzoekers zijn er voor het eerst in geslaagd om menselijk hersenweefsel te 3D-printen. Deze technologie kan betere behandelingen voor hersenaandoeningen mogelijk maken. De 3D-geprinte hersencellen vormden zelfs neurale netwerken.

Het is niet de eerste keer dat onderzoekers proberen om hersenweefsel te 3D-printen. Eerdere pogingen, waarbij lagen weefsel verticaal werden geprint, werkten niet. De wetenschappers van de Universiteit van Wisconsin-Madison gingen horizontaal te werk. Zij printten hersencellen, gekweekt uit stamcellen, naast elkaar in een soort gel, waardoor de cellen naar elkaar toe kunnen groeien.

Nadat de cellen volgroeid waren, konden ze met elkaar communiceren. Volgens de wetenschappers, die er een studie over publiceerden in het vakblad Cell Stem Cell, vormden er zelfs neurale netwerken die sterk lijken op die in het menselijke brein. 

Een brein in een vat?

De techniek gaat er niet meteen voor zorgen dat menselijke breinen in vaten gekweekt kunnen worden zoals in een sciencefiction-film. Wel kunnen dergelijke weefsels gebruikt worden om beter te bestuderen hoe hersenaandoeningen werken, zoals de ziekten van Alzheimer en Parkinson. 

Momenteel worden zulke onderzoeken al uitgevoerd met hersenorganoïden. Dat zijn kleine, driedimensionale clusters van hersencellen die in het laboratorium worden gekweekt uit stamcellen. Organoïden vertonen een aantal basiskenmerken van echte hersenen, maar hun groei kan minder goed gecontroleerd worden.

Complexer dan organoïden

Met de 3D-printmethode kunnen onderzoekers specifieke celtypen plaatsen en ook hun ruimtelijke ordening regelen. Daardoor krijgen zij meer controle over hoe cellen met elkaar interageren. Ook wordt het mogelijk om complexere weefselstructureren te creëren. Dat moet het mogelijk maken om specifieke ziekten te modelleren. Met organoïden kunnen vooral algemene aspecten van de hersenontwikkeling worden bestudeerd, maar is het moeilijk om ziekten te bestuderen.

De techniek kan volgens de onderzoekers in elk normaal laboratorium worden nagebootst. Er is weinig gespecialiseerde apparatuur voor nodig. Ook het bestuderen van het weefsel kan met standaardapparatuur. 

Meer nieuws over wetenschap, en abonneer je op de Bright-nieuwsbrief.