Neue Forschung: 3D-Bioprinting transformiert die Untersuchung von Atemwegsviren

BerlinEin Forscherteam aus Korea, unter der Leitung von Professor Sungjune Jung von der POSTECH und in Zusammenarbeit mit dem Korea Research Institute of Chemical Technology (KRICT), hat Fortschritte bei der Entwicklung von künstlichen Lungen mittels 3D-Bioprinting-Technologie erzielt. Diese Innovation ermöglicht es Forschern, Atemwegsviren genauer zu untersuchen. Die COVID-19-Pandemie hat den dringenden Bedarf an schnelleren und verlässlicheren Testmethoden für Behandlungen deutlich gemacht.

Diese innovative Technologie nutzt Zellen und Materialien, um realistische Gewebe und Organe zu erzeugen. Die von dem Team der POSTECH und KRICT entwickelten künstlichen Lungen bestehen aus drei Schichten, die dem menschlichen Atemtrakt ähneln.

• Gefäßendothel
• Extrazelluläre Matrix
• Epithelgewebe

Diese künstlichen Lungen sehen aus wie echte menschliche Lungen und funktionieren genauso. Sie enthalten wichtige Proteine wie ACE2 und TMPRSS2. Diese Proteine ermöglichen dem COVID-19-Virus den Eintritt in die Zellen, was dieses Modell äußerst nützlich für die Erforschung der Krankheit macht.

Dieses Modell ist besonders bemerkenswert, da es länger hält und besser funktioniert als herkömmliche 2D-Zellkulturen, die schnell zerfallen. Das 3D-Modell blieb 21 Tage nach der Infektion stabil und ermöglichte es Forschern, Zellveränderungen und Immunreaktionen präziser zu untersuchen. Diese Beobachtungen entsprechen den realen Daten von COVID-19-Patienten. Das Modell hilft dabei, Veränderungen der Genaktivität, die Verbreitung des Virus und die Reaktionen des Körpers zu identifizieren.

Lesen Sie auch:

Heute · 15:57

Einzellige Organismen lernen Neues: Habituation auch ohne Gehirn möglich

Der 3D-biogedruckte Lungenmodell ermöglicht eine präzisere Überprüfung der Wirkstoffwirkung. Im Gegensatz zu herkömmlichen 2D-Methoden, bei denen die Wirkstoffe direkt zu den Zellen gelangen, müssen sie bei diesem neuen Ansatz zuerst eine Gewebebarriere durchdringen. Dies simuliert die Medikamentenabgabe im menschlichen Körper besser und hilft bei der Bewertung der Wirksamkeit, Sicherheit und richtigen Dosierung neuer Medikamente.

Das 3D-biogedruckte Lungenmodell bietet weit mehr als nur Unterstützung bei der COVID-19-Forschung. Dank seiner hohen Präzision und Effizienz kann es die Entwicklung von Behandlungen für diverse Lungenerkrankungen beschleunigen. Forscher können dieses Modell nutzen, um eine Vielzahl von Medikamenten und Therapien zu testen, was sowohl Zeit als auch Geld bei der Arzneimittelentwicklung sparen könnte.

Diese Technologie kann den Bedarf an Tiertests verringern, was ethische Bedenken anspricht und genauere Daten für den Menschen liefert. Zudem kann sie die Chancen auf gute regulatorische Ergebnisse erhöhen und den Prozess für die Markteinführung neuer Medikamente beschleunigen.

Dieses Projekt, unterstützt von der Nationalen Forschungsstiftung Koreas und dem Korea Gesundheits-Technologie-Forschungsentwicklungs-Projekt, zeigt bedeutende Fortschritte in der Forschung zu Atemwegsviren. Die Fähigkeit, neue Behandlungen schnell und präzise in einem realistischen menschlichen Lungenmodell zu testen, könnte uns helfen, uns auf zukünftige Pandemien vorzubereiten und die Strategien für die öffentliche Gesundheitsversorgung zu verbessern.