Nieuws

Fotosynthetiserend stukje mens

Arjen Dijkgraaf | donderdag 19 november 2020

Kweek menselijke cellen op een 3D-printje waarin algen zitten verwerkt, en ze hebben in elk geval voldoende zuurstof om de eerste dagen te overleven. Mogelijk wordt het kweken van vervangend weefsel zo ooit een succes, suggereert Harvard-onderzoeker Y. Shrike Zhang in het tijdschrift Matter.

Vermoedelijk is hij de eerste wetenschapper die de droom van de fotosynthetiserende mens, populair in kringen van kunstenaars met een rijke fantasie, althans voor een klein deel heeft weten te realiseren.

Het idee is dat je in 3D een honingraatstructuur print met een ‛bio-inkt’ die voornamelijk bestaat uit gelatine en natriumcarboxymethylcellulose (NaCMC), een in water oplosbaar cellulosederivaat. De algen (Chlamydomonas reinhardtii) meng je hier vóór het printen doorheen.

Is het printje uitgehard, dan vul je de gaten met een transparante hydrogel die de menselijke cellen bevat die je wilt kweken. Als de groei daarvan na een aantal dagen goed op gang is gekomen, mede dankzij de door de algen gegenereerde zuurstof, ets je het NaCMC als het ware weg met cellulase-enzymen. De algen, die wegens voedselgebrek sowieso een beperkte levensverwachting hebben, overleven deze behandeling niet. Maar voor de zuurstoftoevoer kun je daarna de achtergebleven holtes hergebruiken, die je omtovert tot bloedvaten door ze in te zaaien met epitheelcellen.

Zhang probeerde het uit met levercellen, die volgens hem significant beter groeiden dan in een kweekje zonder algen.

Hij waarschuwt dat er nog heel wat moet gebeuren eer je op deze manier daadwerkelijk vervangend menselijk orgaanweefsel kunt gaan kweken. De gebruikte hydrogels lijken transparant genoeg om kweekjes van een paar centimeter dik afdoende te kunnen belichten, dus dat is het probleem niet. Maar over de toxiciteit van algeneiwitten in de bloedbaan, en hun effect op het menselijk immuunsysteem, is weinig bekend.

Toepassing in mini-orgaantjes op chips voor het testen van medicijnen, is mogelijk eerder te realiseren. Maar de publicatie rept ook al van algenhoudend kweekvlees dat zowel plantaardige als dierlijke voedingsstoffen bevat.

Maharjan, S. et al. (2020) Matter

Aanmelden nieuwsbrief

Meld je nu aan voor de Medicines nieuwsbrief.

Abonneer je nu!

Partners Medicines