Toekomstige ontwikkelingen in de tissue engineering kunnen zeer waardevol zijn voor de behandeling van verschillende medische aandoeningen. Voorbeelden van deze behandelingen zijn betere behandelingsmogelijkheden voor brandwonden,bloedvaten bij diabetespati??nten en gecompliceerde botbreuken. Ook is een grote behoefte aan veilige weefsels en organen om tekorten aan donororganen op te vangen. Door de veroudering van de westerse bevolking en de daarbij behorende toename van bepaalde (welvaarts)ziekten, zal naar verwachting de vraag naar tissue-g??engineerede producten alleen maar toenemen. Klinische toepassingen uit deze onderzoekstak hebben de potentie om in de toekomst tot betere behandelingsmethoden te leiden. Ook de kwaliteit van leven voor pati??nten met uiteenlopende aandoeningen kan sterk worden verbeterd door deze behandelingsmethode.
Er is al veel vooruitgang geboekt op het gebied van tissue engineering, maar tissue engineering verkeert vooral nog in de onderzoeksfase. Bekend is dat het zoeken naar en gebruik van geschikte pluripotente stamcellen noodzakelijk is voor tissue engineering. Veel gebieden van stamcelonderzoek en hun potenti??le klinische toepassingen worden in verband gebracht met moeilijke kwesties rondom ethiek. Veel technische vragen moeten nog worden beantwoord en vereisen een nauwe samenwerking van allerlei specialisten zoals chirurgen, chemici en biologen om het uiteindelijke doel van functioneel weefsel en functionele organen te bereiken. Door onderzoek van deze specialisten moet het in de toekomst mogelijk worden de nadelen van tissue engineering zoveel mogelijk te beperken. Denk hierbij aan de complicaties, ethische kwesties en de kosten.
De techniek van tissue engineering staat daarom in Nederland en daarbuiten volop in de belangstelling. In Nederland wordt onder andere onderzoek gedaan naar tissue engineering op op TU/e. De TU/e voert onderzoek uit naar het maken van nieuwe hartkleppen. Ook buiten Nederland wordt groot onderzoek gedaan.
?? 4.1.2. Tijdsbestek
Het schetsen van een nauwkeurig toekomstbeeld waarin specifieke producten vrijkomen, is niet eenvoudig gezien de omvang van het aandachtsgebied tissue engineering. Ook de moeilijkheidsgraad van de producten bemoeilijkt dit proces doordat de door tissue engineering gemaakte organen veilig en werkzaam moeten zijn. Er zijn echter wel concrete voorspellingen gedaan door het Science and Technology Agency van Japan (1999). Door dit jaartal zijn ze wel enigszins gedateerd. Deze voorspellingen zijn weergegeven in tabel 1 op de volgende pagina.
2012 Klinisch gebruik van implantaten stoornissen aan het zenuwstelsel.
2013 Ontwikkeling van volledig implanteerbare kunstmatige harten en nieren.
2014 Ontwikkeling van biohybride organen (combinatie van levende cellen en kunstmatige polymeren).
2015 Klinisch gebruik van tissue ge??ngineerede organen.
2016 Ontwikkeling voor lever-support systemen buiten het lichaam.
2017 Algemeen gebruik van orgaan-preservatie technieken.
2018 Klinisch gebruik van de volledig implanteerbare kunstmatige nier.
2023 Ontwikkeling van tissue ge??ngineered technieken ten behoeve van herstel van organen.
Tabel 1.
Deze voorspellingen worden overigens niet heel erg realistisch genoemd en worden als erg optimistisch gezien. Anderen gaan zelfs zo ver dat ze de mogelijkheid om organen te kweken pas volledig ontwikkeld zien in een tijdsbestek van vierhonderd jaar. Vele van deze verwachtingen zijn zelfs nog helemaal niet waargemaakt. Zo is het nog onmogelijk om een kunstmatig hart te implanteren in de mens. Echter, er zijn wel studies en onderzoeken die een kunstmatig kloppend hart hebben nagemaakt.
?? 4.1.3. Toekomstige mogelijkheden
Er zijn enkele indicatoren die de toekomstige mogelijkheden op het gebied van tissue engineering aangeven. Ten eerste bespreken we de aard van recente onderzoeksinspanningen. Een literatuuronderzoek uit Medline geeft aan dat onderzoeken over de huid het meest gepubliceerd zijn. Dit zou dus aangeven dat de huid het meeste perspectief brengt. Er zijn inmiddels al tissue ge??ngineerde stukken huid in de praktijk gebruikt.
Andere vaak beschreven onderwerpen van onderzoek zijn het beenmerg, de bloedvaten, de alvleesklier, de lever en het kraakbeen. Door een aantal medewerkers van Duitse ondernemingen die gespecialiseerd zijn in tissue engineering werden de lever, de huid en het beenmerg genoemd als meest kansrijk voor in gebruik name op korte termijn in de geneeskunde.
Een andere indicator voor de toekomstige ontwikkelingen zijn de klinische studies die gevoerd worden in het kader van FDA (Food and Drug Administration USA) goedkeuringsprocedures. Als de producten goedgekeurd zullen worden, is de kans groot dat ze zullen verschijnen op de Europese markten. Hierbij gaat het om de bio-artifici??le lever en de alvleeskliercellen. Ook varkensneuronen ter bestrijding van de ziekte van Parkinson en worden genoemd. Verder wordt verwacht dat op een termijn van vijf tot tien jaar tissue ge??ngineerede producten ter beschikking komen die bijvoorbeeld gebreken van perifere zenuwen kunnen overbruggen.
?? 4.3. Complex proces
Tissue engineering is nog vrij nieuw in de onderzoeksgemeenschap dus moet er nog veel ontdekt en ontwikkeld worden. Materialen die gebruikt worden zijn zeer complex omdat in het lichaam alles in verband met elkaar staat. Een stoornis aan dat ene kleine groepje cellen kan er bijvoorbeeld voor zorgen dat het gehele orgaan disfunctioneert. Dit alles maakt tissue engineering zeer complex. Deze complexiteit kan worden overwonnen door goede samenwerking tussen instanties. Wetenschappers, medisch specialisten, overheid en industrie zal goed moeten samenwerken om tissue engineering functioneel rendabel te maken. Dit contact bestaat echter nog in onvoldoende mate en vindt in een te laat stadium van het onderzoeksproces plaats. Dit zou drastisch verbeterd moeten worden om tissue engineering effectief te maken.
Naast de nodige ethische aspecten en wet- en regelgevingen die we in het hoofdstuk Ethiek al hebben genoemd, zijn er nog wat andere drempels om tissue ge??ngineerde producten op de markt te brengen. De belangrijkste risico’s die er op dit moment kunnen zijn bij de toepassing van TEMPs (weefsels gekweekt door tissue engineering) zijn overdracht van ziekten, gebrek aan biocompabiliteit (actie en reactie van organen) met een snelle achteruitgang van de gewenste functie of zelfs de ontwikkeling van een geheel ongewenste functie tot gevolg.
Omdat TEMPs levende cellen en weefsels bevatten bestaat er een risico op de aanwezigheid van ziekteverwekkers. De weefsels worden gekweekt in laboratria, die zo veel mogelijk steriel worden gemaakt. Echter is het onmogelijk om deze geheel steriel te maken en kunnen ziekteverwekkers altijd mee in het lichaam komen bij transplantatie. Dit is zeker in het proces van tissue engineering, waarbij dus ziekteverwekkers in de organen kunnen zitten, ernstig. De huidige sterilisatiemethodes kunnen niet worden toegepast, omdat deze een nadelige invloed zouden kunnen hebben op de leefbaarheid van de kwetsbare cellen en daarmee de effectiviteit van het product.
Biocompabiliteit is gerelateerd aan de interactie tussen de TEMPs en het lichaam. TEMPs reageren op hun omgeving en het immuunsysteem van de ontvanger reageert op de TEMPs. Zo is het mogelijk dat de TEMPs direct worden afgestoten door het lichaam of dat ze na een tijdje beginnen te disfunctioneren. Dit is natuurlijk funest voor de pati??nt. Vooral in een later stadium is dit zeer ernstig, omdat er dan minder medische controle op de pati??nt is gericht dan net na de operatie. Dit is zelfs dodelijk door de pati??nt als het om belangrijke delen van organen gaat, zoals de hartkleppen. Minder ernstig is als het bijvoorbeeld huid betreft.