Bot is het op één na meest getransplanteerde weefsel in het menselijk lichaam, aldus het UMCU. Het is bijvoorbeeld nodig bij patiënten die na een kaaktumor, een deel van hun kaakbot missen. Een klein botdefect kan nog gerepareerd worden met een klein stukje elders bot dat niet wordt doorbloed. Bij grotere delen kaakbot gaat – vanaf zo’n zes centimeter – is doorbloeding echter nodig, anders sterft het af.
Nu worden dergelijke stukken bot elders uit het lichaam gehaald – bijvoorbeeld uit het onderbeen – om de kaak te repareren. Hiervoor is een langdurige operatie op twee plekken in het lichaam nodig is. Bovendien kunnen er complicaties optreden.
Lichaamseigen bot uit stamcellen
Genoeg redenen om te werken aan een alternatief - zoals ook al gebeurt met 3D-printing: op basis van stamcellen van een patiënt lichaamseigen bot met alle functies kweken in het laboratorium. Dit proces van tissue-engineering heeft de afgelopen bijna 30 jaar al successen opgeleverd bij dunne, niet doorbloede weefsels en organen zoals kraakbeen, huid en blaas. Voor tissue engineering van botweefsel en andere weefsels is het belangrijkste knelpunt het zorgdragen voor de benodigde doorbloeding – de vascularisatie .
Om botweefsel in het laboratorium te kweken is een goede gel nodig waarin de cellen zo goed gedijen dat ze werkelijk tot botweefsel kunnen uitgroeien. “Een gel waarin cellen zich happy voelen”, stelt onderzoeker Barbara Klotz. Tot nu toe werd gewerkt met materiaal op basis van gelatine. “Een nadeel hiervan is dat het te snel wordt afgebroken door het lichaam. Uiteindelijk moet het materiaal natuurlijk wel afgebroken worden, maar niet voordat er voldoende botweefsel is ontstaan.”
Nieuwe gel biedt mogelijkheden
Op basis van gelatine, een synthetische stof en een enzym die die twee met elkaar verbindt, ontwikkelde Klotz een nieuwe gel die minder snel afbreekt. Dit nieuwe materiaal lijkt veel mogelijkheden te bieden aan cellen om zich te kunnen ontwikkelen tot doorbloed botachtig weefsel. “Bovendien kan het ook gebruikt worden voor het kweken van ander weefsel. Hierdoor is dit materiaal uitermate interessant voor toepassingen voor uiteenlopende weefsels.”
Het onderzoek richt zich daarnaast op de gebruikte cellen, die ook in een patiënt toegepast zouden kunnen worden. Klotz hierover: “Wij onderzochten of het ook mogelijk is om met stamcellen uit beenmerg en navelstrengbloed complexe vasculariseerde botachtige structuren te laten groeien. Dat is gelukt.”
Stap dichterbij
Deze onderzoeksresultaten betekenen niet dat het kweken van lichaamseigen kaakbot binnenkort voor patiënten toepasbaar is, benadrukt de onderzoeker. Zo is voor stevige botvorming ook nog een stabiliteitsvormer nodig. “Daar gaan nog wel jaren overheen, maar we zijn wel een stap dichterbij.”
