Behandlung von Typ-1-Diabetes: Funktionale Langerhans-Inseln erfolgreich gedruckt

Ein Team internationaler Wissenschaftler hat mithilfe einer neuartigen Biotinte funktionale Langerhans-Inseln erfolgreich in 3D gedruckt.

Der Besonderheit der Forschung bestand darin, Langerhans-Inseln mit einer individuellen Biotinte aus Alginat und dezellularisiertem menschlichem Pankreasgewebe zu drucken. Dieser Ansatz führte zu dauerhaften, hochdichten Inselstrukturen, die bis zu drei Wochen lang lebendig und funktionsfähig blieben und eine starke Insulinreaktion auf Glukose aufrechterhielten, berichten die Forscher. Die neuen Forschungsergebnisse wurden auf dem ESOT-Kongress 2025 vorgestellt.

Herkömmliche Inseltransplantate werden in der Regel in die Leber infundiert, ein Verfahren, das zu einem erheblichen Verlust von Zellen und einem begrenzten Langzeiterfolg führen kann. Im Gegensatz dazu wurden die 3D-gedruckten Inseln so entworfen, dass sie direkt unter die Haut implantiert werden können – ein einfacher Eingriff, der nur eine örtliche Betäubung und einen kleinen Schnitt erfordert, betonen die Wissenschaftler. Dieser minimalinvasive Ansatz könne daher für die Patienten eine sicherere und komfortablere Option darstellen.

Umgebung der Bauchspeicheldrüse nachgebildet

„Unser Ziel war es, die natürliche Umgebung der Bauchspeicheldrüse nachzubilden, damit die transplantierten Zellen überleben und besser funktionieren können“, erklärt Hauptautor Dr. Quentin Perrier. „Wir verwendeten eine spezielle Biotinte, welche die Stützstruktur der Bauchspeicheldrüse nachahmt und die Inseln mit Sauerstoff sowie Nährstoffen versorgt, die sie zur Entwicklung benötigen.“

Die biogedruckten Inseln blieben lebendig und gesund, mit einer Zellüberlebensrate von über 90 Prozent. Sie reagierten besser auf Glukose als herkömmliche Inselpräparate und setzten mehr Insulin frei, wenn es benötigt wurde. Am 21. Tag zeigten die Inseln eine stärkere Fähigkeit, den Blutzuckerspiegel zu erkennen und darauf zu reagieren – ein wichtiges Zeichen dafür, dass sie nach dem Einsetzen gut funktionieren könnten, erklären die Forscher. Die Konstrukte behielten ihre Struktur bei, ohne zu verklumpen oder zu zerfallen, und überwanden damit ein häufiges Hindernis bei früheren Ansätzen. Außerdem wiesen die 3D-gedruckten Strukturen eine poröse Architektur auf, die den Fluss von Sauerstoff und Nährstoffen zu den eingebetteten Inseln verbesserte. Dieses Design trug laut den Forschenden dazu bei, die Gesundheit der Zellen zu erhalten und die Vaskularisierung zu fördern.

„Dies ist eine der ersten Studien, bei der echte Langerhans-Inseln anstelle von tierischen Zellen für den Biodruck verwendet werden, und die Ergebnisse sind sehr vielversprechend“, so Perrier. „Wir kommen dem Ziel näher, eine Standardbehandlung für Diabetes zu entwickeln, die eines Tages die Notwendigkeit von Insulininjektionen überflüssig machen könnte.“