Einleitung: Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation wird jedes Jahr bei mehr als 2 Millionen Frauen weltweit Brustkrebs diagnostiziert. Es ist die weltweit am weitesten verbreitete Krebsart bei Frauen, an der jedes Jahr fast 700.000 Menschen sterben.
Etwa 40 Prozent der Menschen, bei denen die Krankheit diagnostiziert wurde, müssen sich einer Mastektomie unterziehen, bei der das betroffene Brustgewebe teilweise oder vollständig entfernt wird. Mit modernen Behandlungen liegt die Überlebensrate jedoch bei über 90 Prozent, was bedeutet, dass immer mehr Frauen nach Brustrekonstruktionsbehandlungen suchen, um verlorenes Gewebe zu ersetzen.
△Bioprinted breast implants contain patient cells to improve transplant success, image via Healshape
French Healshape erhält 6,8 Millionen in Serie-A-Finanzierung
Am 23. Januar 2022 erfuhr Antarctic Bear, dass Healshape, ein französisches Startup für regenerative Medizin, 6,8 Millionen (etwa 43 Millionen Yuan) in einer Serie-A-Finanzierung zur Entwicklung von 3D-biogedruckten Brustimplantaten unter Verwendung lebender Patientenzellen aufgebracht hat.
Das Unternehmen, das vom Technologietransferbeschleuniger Pulsalys SAS unterstützt wird, hat seit seiner Gründung im Januar 2020 mehr als 1 Million an Pro-Bono-Mitteln und Subventionen aus Frankreich erhalten.
Healshape's mission is to provide specific 3D bioprinted breast prostheses for breast cancer patients undergoing mastectomy. These implants can be printed in virtually any shape and size and can help rebuild breasts and nipples without the risk of implant rejection.
Sophie Brac de la Perrière, CEO of Healshape, said: "Female patients will have their breasts restored within 6 to 9 months, with no trace of a bioprosthesis. This will help patients accept their own image and recreate their own body. Satisfied."
△Healshape scientists 3D bioprinted custom breast implants, photo from Healshape
Früher wurden bei Brustrekonstruktionsoperationen typischerweise künstliche Implantate oder Weichgewebematrizen von anderen Menschen und Tieren verwendet. Bei Implantaten aus diesen Quellen besteht immer das Risiko einer Immunreaktion, die den Heilungsprozess verzögern kann.
Healshape's tissue engineering approach addresses these issues by combining 3D bioprinting technology with live cell cultures taken from the patient's own body.
Biogedruckte resorbierbare Brustimplantate
Healshape's bioprosthetic technology relies on an absorbable hydrogel that can be 3D bioprinted into any freeform shape. Once implanted in the human body, fat transfer from the patient's own body cells facilitates the colonization of the breast implant and allows it to develop into natural breast tissue, while all of this hydrogel is gradually absorbed and replaced.
Healshape's technology is the result of a bioprinting study in collaboration with a research group led by Christophe Marquette, a senior researcher at the Institute for Molecular and Supramolecular Research at the French National Centre for Scientific Research (ICBMS). Marquette also leads the 3d.FAB platform and founded the tissue engineering company LabSkin Creations. Healshape's bioink technology is currently patent protected.
Marquette added: "Originally, the technology was developed for printing skin substitutes. For the Healshape project, it was necessary to adapt the process to print volumes and ensure subsequent consolidation of the bioink to make it compatible for implantation in vivo" .
Healshape's 3D bioprinting technology is currently in the preclinical stage, with clinical trials expected to begin within the next two years.
Forschungsfortschritt der globalen 3D-Druck-Brustprothese
Im Jahr 2016 wurde Zhang Xue (Pseudonym), die an Brustkrebs litt, im Krankenhaus Xijing behandelt. Zu diesem Zeitpunkt war der Tumor größer als 6 cm, und trotz neoadjuvanter Chemotherapie wurde nur eine totale Mastektomie durchgeführt. Experten entschieden sich für eine Brustrekonstruktionsoperation mit computer-unterstütztem 4D-Druck von biologisch abbaubaren Füllmaterialien.
Vor der Operation führte das Team der Abteilung für Radiologie des Xijing-Krankenhauses einen Dünnschicht-MRT-Scan der Brust durch. Das chirurgische Team sammelte mithilfe von MRT genaue Tumor- und Brustbildinformationen und führte eine 3D-Rekonstruktion und simulierte Resektion am Computer durch. Auf dieser Grundlage wird die Größe des Füllstoffs genau entsprechend dem simulierten Gewebedefekt entworfen und die Defektstelle eins-zu-in 3D gedruckt.
△ 4D printed biodegradable material filler
Am Tag der Operation führten Direktor Ling Rui und außerordentlicher Professor Zhang Juliang von der Abteilung für Brustgefäßchirurgie des Xijing-Krankenhauses basierend auf den Ergebnissen einer Computersimulation eine umfangreiche Exzision des linken Brustkrebses und eine axilläre Lymphknotendissektion durch. Vor-vorgefertigter 4D-gedruckter Füller aus biologisch abbaubarem Material für eine erfolgreiche Brustrekonstruktion. Die Patientin erholte sich nach der Operation gut und wurde am dritten Tag entlassen. Die Patientin erhielt auch routinemäßig nach der Operation eine Strahlentherapie. Nach mehreren Nach-untersuchungen wurden die Implantate allmählich geformt und wiesen eine gute Gewebekompatibilität auf, und autologes fibrovaskuläres Gewebe begann zu wachsen.
Im Jahr 2018 entwarfen zwei Studenten der University of Plymouth, Rosie Brave und Sam Jackman, eine 3D--gedruckte rosafarbene künstliche Brust, die das Leben von Brustkrebsüberlebenden verändern wird.
Brave was inspired by Jackman's mother, who had had surgery and had traditional breast implants installed, but was confused by the "sweaty" and "uncomfortable" breast implants.
Also machten sich Brave und Jackman daran, das Design von Brustimplantaten komplett zu überdenken und Designs zu entwickeln, die der Trägerin Freude bereiten würden. Die von ihnen erstellten 3D-gedruckten Modelle sind farbenfroh, leicht und atmungsaktiv und wurden mit denen entworfen, die das Trauma von Brustkrebs und Mastektomie erlebt haben.
Im Jahr 2019 verwendete das neuseeländische-medizinische Start-up-myReflection 3D-Scans und 3D-gedruckte Formen, um personalisierte Brustimplantate für Krebspatientinnen nach Mastektomie zu entwickeln.
Die Prothese verwendet 3D-Scantechnologie zur Bestimmung der Außenmaße und ist mit einem inneren Kern und einem ISO--zertifizierten Silikonmaterial auf der Außenseite konstruiert.
△Customized breast prosthesis made with 3D printing mold, picture from myReflection
Im Jahr 2021 gab das in Südkorea- ansässige Biotech-Startup Plcoskin bekannt, dass es ein internationales gemeinsames Forschungsprojekt leiten wird, das sich auf die Entwicklung einer neuen Art von 3D-gedruckten Brustimplantaten konzentriert. Zusammen mit der Yonsei University und LipoCoat, einem in den Niederlanden- ansässigen Beschichtungsunternehmen für medizinische Geräte, wird Plcoskin in den nächsten drei Jahren rund 2 Milliarden Won (1,7 Millionen) an Fördergeldern erhalten.
Im Jahr 2021 hat der 3D-Druckerhersteller 3D Systems kürzlich eine Co--Entwicklungsvereinbarung mit dem Unternehmen für regenerative Medizin CollPlant angekündigt, um 3D-biogedruckte Weichgewebestrukturen für Brustrekonstruktionsbehandlungen zu entwickeln. Weichgewebestrukturen werden verwendet, um den unteren Teil der Brust zu stützen und die Gesamtabdeckung des Implantats zu erhöhen. Wie bei Healshape besteht das ultimative Ziel darin, den Erfolg von Brustrekonstruktionsoperationen für Krebsüberlebende zu verbessern.
