InstagramEntwicklung von 3D-gedruckten Hautmodellen an der TU Wien
Forschende der Technischen Universität Wien (TU Wien) haben ein neuartiges Bioprinting-Verfahren entwickelt, mit dem sie lebendes, dreidimensionales Hautgewebe für die Forschung an chronisch entzündlichen Hautkrankheiten herstellen können.
Diese künstlichen Hautmodelle ermöglichen eine präzisere und ethisch unbedenklichere Alternative zu Tierversuchen. Die Arbeit wurde kürzlich in einem Review-Artikel im Fachjournal Advanced Healthcare Materials veröffentlicht und hat in den letzten Tagen breite mediale Aufmerksamkeit erhalten.
Die Methode basiert auf dem sogenannten Tintenstrahl-3D-Druck, bei dem eine dickflüssige „Bio-Tinte“ aus lebenden Zellen und Hydrogelen Schicht für Schicht aufgetragen wird. Die Wahl des Hydrogels und der Zelltypen ist dabei entscheidend für die Funktionalität und Realitätsnähe des Modells.
Maßgeschneiderte Modelle für Psoriasis, Neurodermitis und Diabetesfolgen
Die Forscher konnten spezifische Hautmodelle für verschiedene Erkrankungen entwickeln. Besonders wichtig ist dabei die Integration von Immunzellen wie T-Zellen, die bei Autoimmunerkrankungen wie Psoriasis (Schuppenflechte) eine zentrale Rolle spielen.
„Wir haben psoriatische Modelle entwickelt, die T-Zellen enthalten, die Immunzellen, die bei Psoriasis eine chronische Entzündung auslösen“, sagt Andrea Gabriela Ulloa-Fernández von der TU Wien.
Diese Modelle ermöglichen es, das Zusammenspiel von Haut- und Immunzellen zu beobachten und zu testen, wie diese auf bestimmte Medikamente reagieren. Auch Entzündungsmodelle und sogar Strukturen mit Blutgefäßen wurden erfolgreich gedruckt – letztere etwa, um vaskuläre Schäden bei Diabetes zu untersuchen.
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Vorteile gegenüber Tierversuchen und herkömmlichen Methoden
Tierversuche zur Erforschung von Hautkrankheiten stoßen oft an ihre Grenzen, da sich tierische Haut anatomisch und immunologisch stark von menschlicher Haut unterscheidet. Zudem sind sie ethisch umstritten. Bisherige Alternativen wie das Einbetten von Zellen in Kollagen-Lösungen oder die Self-Assembly-Methode bieten wenig Kontrolle über die räumliche Struktur und leiden unter mangelnder Reproduzierbarkeit.
Mit dem 3D-Druckverfahren hingegen können die Forscher gezielt definieren, wie die extrazelluläre Matrix – das Gerüst, in dem sich Zellen ansiedeln – aufgebaut ist. Dies führt zu kontrollierbaren, reproduzierbaren und menschennahen Bedingungen, die die Aussagekraft von Tests deutlich erhöhen.
„Das gibt uns ein ganz anderes Maß an Kontrolle über das Endergebnis, als das bisher möglich war“, betont Ulloa-Fernández.
Zukunftsperspektiven: Bessere Therapien und weniger Tierversuche
Das Ziel der Forschung ist es, die Entwicklung wirksamerer und besser verträglicher Therapien bei Hautkrankheiten zu beschleunigen. Da rund ein Viertel der europäischen Bevölkerung unter chronisch entzündlichen Hauterkrankungen wie Psoriasis, Neurodermitis oder Akne leidet, ist der Bedarf an besseren Forschungsmodellen groß.
Die 3D-gedruckten Hautmodelle könnten nicht nur Tierversuche weitgehend ersetzen, sondern auch helfen, individuelle Reaktionen auf Medikamente vorherzusagen. Langfristig könnte dies zu personalisierten Behandlungsansätzen führen.
Mehr über Neurodermitis finden Sie unter www.neurodermitis-bund.de und bei Instagram
