Biofabrication: dokter, mag ik van u een superhart?

Stel je eens voor dat de medische wetenschap over 25 jaar in staat is om elk type weefsel in ons lichaam te creëren, hoe gaan we dan om met die technologie? Vragen waar biofabrication-onderzoekster Ouafa Dahri zich mee bezig houdt. Mag iemand die een harttransplantatie moet ondergaan, ervoor kiezen om een geprint superhart te ontvangen waardoor hij topatleet kan zijn? Of stel dat iemand als gevolg van een ongeluk een nieuw oog moet krijgen, mag hij dan vragen om een gifgroen horror-oog in plaats van het blauwe oog dat hij verloor? Oftewel, als alles kan, moet dan ook alles?

Biofabrication is een gloednieuw onderzoeksveld dat technologie en geneeskunde met elkaar combineert. Ik ben ervan overtuigd dat dit veld binnen enkele jaren een revolutie binnen de gezondheidzorg teweeg gaat brengen. Een belangrijk onderdeel van Biofabrication is bioprinten. Bioprinten is simpelweg het 3D-printen van biomaterialen. Levende, lichaamseigen cellen, dus. Ikzelf ben betrokken bij onderzoek dat zich richt op het creëren van menselijke lichaamsdelen. Stukjes huid om brandwonden te genezen, stukjes kraakbeen om neuzen en oren te reconstrueren of voor het vervangen van versleten kraakbeen in knieën. En wie weet ooit hele organen voor transplantatie.

De snelle groei van het 3D-bioprinten brengt ethische vraagstukken met zich mee. Want als alles kan, moet dan ook alles? (foto: Universiteit Utrecht)

Menselijk weefsel als proefdier

3D-printen is lang niet zo nieuw als je zou verwachten. In de jaren ‘80 werd de eerste techniek hiervoor beschreven door dr. Hideo Kodama. De afgelopen jaren is dit veld ontzettend aan het groeien, mede doordat vele patenten uit de jaren ‘80 en ‘90 inmiddels verlopen zijn. Een andere belangrijke factor die de groei van het 3D-printen bevordert, zijn internationale interdisciplinaire samenwerkingen binnen dit onderzoeksgebied. Verschillende velden hebben namelijk baat bij het doorontwikkelen deze techniek. Zo is het intussen voor commerciële cosmetische bedrijven mogelijk om met behulp van bioprinters menselijk weefsel zoals huid te printen en te gebruiken als ‘proefdier’. Dit verbetert niet alleen hun imago -want de inzet van proefdieren neemt af- maar het zorgt ook voor minder dierenleed.

Het best mogelijke medicijn

Op eenzelfde manier wordt het voor farmaceutische bedrijven mogelijk om mini-orgaantjes te printen op een kweekplaat. Op die mini-orgaantjes, die de fysiologische condities van de mens goed nabootsen, kunnen medicijnen getest worden voordat er getest wordt op proefpersonen (de zogeheten clinical trials). Als door het gebruik van deze mini-organen het testproces van medicijnen verbetert, kunnen beter werkende medicijnen op de markt gebracht kunnen worden. Daarnaast kunnen we 3D-printers gebruiken om medicijnen te ‘personaliseren’ voor patiënten. Door een paar parameters in de computer te veranderen, kunnen we doses voor individuele patiënten aanpassen en vervolgens medicijnen op maat printen. Zo krijgt iemand, relatief goedkoop, het best mogelijke medicijn. De perfecte dosis zorgt bovendien voor minder bijwerkingen, wat onze collectieve gezondheid verbetert.

In september gaf Ouafa Dahri een college voor de Universiteit van Nederland over Biofabrication. Ook daarin gaf ze aan dat het 3D-biopbrinten leidt tot vragen waar je niet te makkelijk overheen moet stappen. 

3D-printers gaan steeds vaker gebruikt worden om op een snelle manier medische implantaten op maat te maken. Dat dit een veelbelovende methode is, bleek al in 2014 toen in het UMC Utrecht een schedel vervangen werd door een geprinte versie. Een jonge patiënte leed aan een chronisch botaandoening, die resulteerde in het verlies van haar gezichtsvermogen en coördinatiestoornissen. De klachten verdwenen als sneeuw voor de zon na het plaatsen van de op maat gemaakte schedel van kunststof. Als student Biofabrication ben ik erg enthousiast en optimistisch over de toekomst. Als we kijken naar de ontzettend snelle groei binnen dit onderzoeksveld, zijn mijn verwachtingen hooggespannen.

Creëren van supermensen?

Aan de andere kant brengt de snelle groei van het 3D-bioprinten de nodige ethische vragen met zich mee. Niemand zal ertegen zijn dat we huid printen voor patiënten met brandwonden. Of bijvoorbeeld nieuwe nieren voor nierpatiënten, al is dat toekomstmuziek. Wat een zegen zal dat zijn voor deze patiëntengroep. Met die laatste toepassing kunnen we bovendien de wachtlijsten ernstig terugdringen of doen verdwijnen. Maar mag iemand die van nature een onregelmatige huid heeft, vragen om huidtransplantaties om een gladdere huid te krijgen? Gaan we toe naar het printen van ‘mooiere’ neuzen en oorschelpen voor mensen die niet tevreden zijn met wat ze hebben? Gaan genezen en cosmetische ingrepen steeds meer door elkaar lopen?

Stel dat het mogelijk wordt om spieren te maken die tientallen keren sterker zijn dan normale spieren, waarmee iemand topatleet kan worden, moeten we die techniek dan inzetten?

Terugkeer niet meer mogelijk

En als we een stapje verder gaan? Ik noemde al het voorbeeld van een geprint superhart, of een gifgroen horror-oog. Maar wat te denken van ogen met een infrarood functie of nachtzicht? Of stel dat het mogelijk wordt om onbreekbare botten te maken en spieren die tientallen keren sterker zijn dan normale spieren… moeten we die techniek dan inzetten? Of heeft dat niets meer met genezing te maken, maar eerder met het creëren van supermensen? Dit zijn grote vraagstukken, die niet zomaar beantwoord of opgelost kunnen worden.

Mijn mening is dat Biofabrication vooral moet bijdragen aan de genezing van mensen. Maar als we functies van weefsels en organen kunnen verbeteren voordat we ze gebruiken om te genezen, moeten we dat dan doen? En zo ja, wie bepaalt dat? Over dit soort vragen moeten we tijdig nadenken, voordat het straks te laat is om ons af te vragen of we niet te ver zijn gegaan en een terugkeer niet meer mogelijk is.