Gevasculariseerde mini-organen op een chip: biofabricatie van iPSC-afgeleide gevasculariseerde weefselanalogen

Tijdens de laatste twintig jaar is de snelheid waarmee geneesmiddelen worden goedgekeurd aanzienlijk vertraagd en werd het falen van reeds goedgekeurde medicijnen steeds prominenter. Dit wordt toegeschreven aan de beperkte relevantie van 2D in vitro en dierlijke modellen. Daarom wordt er momenteel gewerkt aan orgaan-op-een-chip (OOC) modellen die functionele eenheden van organen/weefsels nabootsen. Hoewel deze strategie veelbelovend is, wordt de grootschalige toepassing bemoeilijkt door de onmogelijkheid om hiërarchisch gevasculariseerde netwerken te creëren en door een inadequate weefselmaturiteit en -functionaliteit. Aangezien 3D biofabricatie ideaal gepositioneerd is om de complexiteit van OOCs te verhogen zal dit project zich richten tot het bioprinten van cellulaire aggregaten (sferoïden) afgeleid van humaan geïnduceerde pluripotente stamcellen (hiPSC) om een gevasculariseerd myogeen weefsel-op-een-chip te construeren. Hiertoe zullen sferoïden bestaande uit myogene en/of vasculaire cellen gebruikt worden. Om de maturatie van het weefsel te verhogen zullen microvezel-versterkte hydrogelen en electroactieve biomaterialen gebruikt worden. Door het incorporeren van het weefsel in een microfluïdische chip zullen we streven naar een OOC met een hogere fysiologische relevantie dan bestaande modellen. Gezien de modulaire aanpak en het gebruik van hiPSC, zou onze methode aangepast kunnen worden aan andere weefsels en de algemene toepasbaarheid van OOCs kunnen bevorderen.