Startup des Monats: BiOLIFE4D – ein Fortschritt von 3D-gedrucktem Gewebe
Mit der Zeit wird die Technologie der additiven Fertigung immer effektiver und verändert bereits jetzt die Anwendungen und Prozesse in vielen Branchen. Einer dieser Bereiche ist die Medizin. Seit der Einführung hat die Technologie große Fortschritte gemacht und bereits viele Lösungen durch den Druck von Prothesen oder dem Biodruck bereitgestellt. Laut der Studie der Consultingfirma Future Market Insights (FMI) steigen die Anwendungen in der Medizin stetig und bis zum Jahr 2027 soll der Markt jährlich durchschnittlich um 17,7% wachsen.
Eines der größten Probleme in der Medizin ist die lange Liste der Wartenden für eine Organspende. Mehr als 10.000 Patienten warten in Deutschland auf ein Organ, eine sehr hohe Zahl, verglichen mit den zu verfügung stehenden Mitteln. Auch hier könnte der 3D-Druck eine mögliche Lösung bieten und die Behandlung revolutionieren. Und genau daran arbeitet BIOLIFE4D! Sie erforschen und entwickeln neue Methoden, um Organe herzustellen, welche zukünftig als Organspende oder zur Testung von Arzneimitteln genutzt werden können. Wir haben bereits über einen Ihrer ersten Erfolge, dem 3D-Druck von menschlichem Herzgewebe berichtet und hatten nun die Gelegenheit ihren CEO, Steven Morris zu interviewen um mehr zu erfahren.
3DN: Können Sie sich und BIOLIFE4D bitte vorstellen?
Mein Name ist Steven Morris und ich bin der Gründungspartner und CEO von BIOLIFE4D, einem Biotech-Pionier, der die Fortschritte im Bereich Tissue Engineering nutzt, um menschliche Organe, die für eine Transplantation geeignet sind, in 3D zu drucken und versucht, den unglaublichen Mangel an Spenderorganen auf globaler Ebene und die enormen Herausforderungen zu lösen, denen diejenigen, die Glück haben, Spenderorgane zu erhalten, derzeit gegenüberstehen.
Steven Morris
3DN: Erzählen Sie uns mehr über die Projekte, an denen Ihr arbeitet?
Unsere Endmission ist es, menschliche Herzen, die für eine Transplantation geeignet sind, in 3D zu drucken, um so das Problem der fehlenden Versorgung zu lösen. Wir verwenden dabei die eigenen Zellen des Patienten, sodass es keine Chance auf Abstoßung und keine Notwendigkeit für die äußerst unerwünschte immunsuppressive Therapie gibt, mit der sich die derzeitigen Spenderempfänger auseinandersetzen müssen und die selbst zu lebensbedrohlichen Umständen beitragen kann.
Auf dem Weg zu diesem Ziel haben wir mehrere kurzfristige Möglichkeiten identifiziert, die wir auf den Markt bringen wollen, um weniger fortgeschrittene Herzerkrankungen anzugehen, von denen jede einen tiefgreifenden Einfluss auf die Behandlung von Herzerkrankungen haben könnte. Die allererste dieser Möglichkeiten die wir erreichen konnten ist ein Herzpflaster, welches nicht nur unglaubliche Anwendungen und die Fähigkeit hat, die Lebensqualität für unzählige Menschen zu verbessern, sondern es war für BIOLIFE4D ebenso wichtig, da es unsere Fähigkeit demonstriert hat, menschliches Herzgewebe mit unserem ausgeklügelten Verfahren in 3D zu drucken.
Für jede dieser Möglichkeiten werden wir im Wesentlichen den gleichen Prozess verfolgen. Wir drucken in 3D (legen eine Schicht nach der anderen ab) lebende menschliche Zellen, die aus den Zellen des Patienten gewonnen wurden und auf einem 3D-Modell basieren, um das Herz von unten nach oben aufzubauen. Aber anstatt die Schichten durch Wärme zu verschmelzen oder das Material zu härten, z.B. mit UV-Licht, um die Schichten zu verbinden (welches in unserem Fall die lebenden Zellen, die wir im Druckprozess verwenden, abtöten würde), stellen wir ein Traggerüst auf, um die Zellen an ihrem richtigen Platz zu halten, und lassen dann den normalen biologischen Selbstzusammenbau ruhen. Dies ist derselbe Prozess, der auf natürliche Weise in deinem Körper abläuft und der sich durch Millionen von Jahren Evolution entwickelt hat, in denen die Zellen natürlich wissen, dass sie sich zusammenschließen und bestimmte Funktionen erfüllen sollen. Wir haben eine gute Beschreibung dieses Prozesses auf unserer Website unter https://biolife4d.com/process/ sowie ein Video, das diesen Prozess veranschaulicht. Am Ende ist es das, was wir im Wesentlichen tun: die richtigen Bedingungen außerhalb des Körpers zu schaffen, um genau den gleichen biologischen Prozess zu ermöglichen, der auf natürliche Weise innerhalb des Körpers abläuft, und dann lassen wir die Natur den Prozess für uns abschließen.
3DN: Was sind die Hoffnungen auf das Endergebnis der Projekte und den Zeitrahmen?
Leben retten. Viele von ihnen. Fast jeder dritte Mensch in den entwickelten Ländern – weltweit – stirbt an Herz-Kreislauf-Erkrankungen, und es gibt Milliarden von Menschen, die leben. Und so unvorstellbar es auch erscheinen mag, im vergangenen Jahr wurden weltweit nur etwa 5.000 Herztransplantationen durchgeführt. Allein in den USA erhielten im vergangenen Jahr nur 2% der Menschen, die auf der Transplantationsliste standen, Spenderherzen. Wir wissen, dass die Fortschritte in den Biowissenschaften, dem Bioengineering und dem 3D-Bioprinting endlich an einem Punkt angelangt sind, an dem wir nun den Prozess des Bioengineering eines menschlichen Herzens durchführen können, welches druch 3D-Bioprinting mit patienteneigenen Zellen als Bio-Ink, die für die Transplantation des Patienten verwendet werden können. Wenn wir diese Technologie auf den Markt bringen, kann sie tiefgreifende Auswirkungen auf die Gesundheitsbranche und die Menschheit als Ganzes haben. Und wir versuchen nicht nur, unzählige Menschenleben zu retten, sondern wir arbeiten auch an unserer nächsten Chance oder unserem nächsten Meilenstein, von dem wir glauben, dass er auch Millionen von Tierleben retten könnte, indem er eine Alternative zu bestimmten Formen von Tierversuchen bietet, die derzeit für Pharmaunternehmen erforderlich sind, um in ihrem Prozess der Bereitstellung neuer Medikamente und Therapien für den menschlichen Gebrauch tätig zu werden.
Was das Timing betrifft, so ist es für uns wirklich unmöglich, einen konkreten Zeitplan zu kennen, weil wir es mit der Wissenschaft zu tun haben und versuchen, in unserem Labor im Wesentlichen nachzuahmen, was die Natur Millionen von Jahren gebraucht hat, um sie zu perfektionieren. Kurz gesagt, wir wissen einfach nicht, was wir nicht wissen; welche potenziellen Hindernisse um die Ecke liegen. Wir haben gerade erfolgreich durch 3D-Bioprinting ein menschliches Herzgewebe über ein Jahr vor unserer geplanten Zeitachse hergestellt, sodass wir glauben, dass wir definitiv auf dem richtigen Weg sind. Und bis Ende dieses Jahres oder im nächsten Jahr planen wir, unser „Mini-Herz“ zu enthüllen, das eine Miniaturversion eines menschlichen Herzens (etwa so groß wie ein Mausherz) ist, von dem wir glauben, dass es allein schon ein Wendepunkt sein wird, indem es nicht nur hilft, unsere Fähigkeit zum 3D-Biodruck eines menschlichen Herzens zu etablieren, sondern auch unsere erste große potenzielle kommerzielle Chance darstellt. Und wegen der zeitlichen Unsicherheit und der Tatsache, wie vielen Menschen wir das Potenzial haben zu helfen, kann ich Ihnen sagen, dass BIOLIFE4D ein hervorragendes Team von Experten zusammengestellt hat, die laserorientiert sind und aus Harvard, MIT, Carnegie Mellon, UVA, Johns Hopkins und vielen anderen unglaublichen Institutionen stammen, um diese unglaubliche lebensrettende Technologie in kürzester Zeit auf den Markt zu bringen. Dennoch hoffen wir, dass wir in den nächsten Jahren mit den entsprechenden Ressourcen einige sehr spannende Neuigkeiten haben werden.
3DN: Wie ist BIOLIFE4D entstanden?
Nachdem ich mein letztes Geschäft verkauft hatte, war es meine Absicht, ein neues Unternehmen im 3D-Druckbereich zu gründen. Zuerst war mein Plan, ein Rapid Prototyping Unternehmen für die Medizinindustrie zu gründen, aber schon bald wurde mir klar, dass die Biowissenschaften, die Computertechnologie, das Bioengineering und die anderen verwandten Bereiche, die für das Bioengineering ein für die Transplantation brauchbares menschliches Organ sind, endlich an einem Punkt angelangt waren, der, wenn das richtige Team zusammengestellt würde, das Potenzial hatte, Realität zu werden. In Anbetracht der enormen Verluste, die Herz-Kreislauf-Erkrankungen weltweit auf die Menschheit zukommen lassen, das Leben von einem von drei Menschen in jedem entwickelten Land auf der ganzen Welt zu nehmen und zu wissen, dass die Technologie, an deren Markteinführung BIOLIFE4D derzeit arbeitet, bekämpfen könnte, habe ich beschlossen, BIOLIFE4D zu gründen, um diese lebensrettende Technologie so schnell wie möglich auf den Markt zu bringen.
3DN: Wo sehen Sie die Zukunft des Bioprintings?
Der 3D-Druck im Allgemeinen hat bereits einen enormen Einfluss sowohl in der Forschung als auch in klinischen Anwendungen. Es wird bereits von Kinderherzchirurgen genutzt, um aus den Scans des Kinderherzens simulierte Herzmodelle zu erstellen, mit denen sie die Operation üben können, bevor sie sie tatsächlich am Kind durchführen müssen. Wir verwenden für unsere Technologie den Biodruck, eine hochspezialisierte Form des 3D-Drucks, bei der lebende biologische Materialien wie Zellen als Tinte zur Herstellung von Konstrukten verwendet werden. In unserem Fall verwenden wir Zellen, die wir von den patienteneigenen Zellen über 3D überarbeitet haben, um lebende Gewebe und letztlich ein Herz zu drucken. Damit sind die Einsatzmöglichkeiten nahezu unbegrenzt. Sobald wir die Technologie für ein Herz perfektioniert haben, können wir diesen Prozess für die Biotechnik anderer Organe wie Niere, Lunge, Leber und mehr nutzen. Wenn wir in der Lage sind, diese verschiedenen Organe zu drucken, wird sich die Wirkung auf den Menschen verändern. Ein Beispiel ist eine mögliche Heilung von Typ-1-Diabetes – für Menschen, deren Bauchspeicheldrüse nicht die entsprechenden Insulinwerte produziert, könnte eine gesunde biotechnologisch hergestellte Pankreastransplantation ihren Diabetes beenden. Und Bioprinting, wie wir es für das Gesundheitswesen tun, ist nur eine von vielen Bioprinting-Anwendungen. Der Biodruck ist eindeutig darauf ausgerichtet, einen tiefgreifenden Einfluss auf die Menschheit zu haben.
Hier erhalten Sie ein besseres Verständnis des Prozesses:
Mehr Informationen zu BIOLIFE4D finden Sie auf ihrer offiziellen Website.
Was halten Sie von dieser bahnbrechenden Technologie? Wie lange wird es dauern, bis das Bioprinting die Warteliste für Organe tatsächlich verkürzt? Teilen Sie uns Ihre Meinung mit und hinterlassen Sie uns ein Kommentar unten oder auf Facebook, Twitter oder Google+. Und denken Sie daran sich für unseren wöchentlichen Newsletter kostenlos anzumelden, um keine Neuigkeiten im 3D-Druck mehr zu verpassen!
