# Weefseltechnologie

Weefseltechnologie (Engels: tissue engineering) is een vorm van biomedische technologie waarin men op kunstmatige wijze biologische weefsels of celproducten kweekt. Een gekweekt weefsel kan op verschillende manieren medisch worden toegepast, bijvoorbeeld door organen die beschadigd zijn door ziekte of verwonding te vervangen of te regenereren. Het kweken van weefsels kan bovendien inzichten geven in de principes van weefselontwikkeling.
Weefseltechnologie maakt gebruik van kennis en methodes uit de celbiologie, materiaalkunde en ontwikkelingsbiologie. Door cellen te laten groeien op een geschikt dragermateriaal, zoals een biologisch afbreekbare matrix, wordt de gewenste weefselarchitectuur bereikt. Veelal voegt men groeifactoren en andere stoffen aan het medium toe, om zo de groei en differentiatie van de cellen te stimuleren. Als het weefsel speciaal voor een patiënt wordt gemaakt, zijn de cellen meestal afkomstig van een biopt.
Weefseltechnologie is een breed onderzoeksgebied dat zich sinds de jaren 2000 snel heeft ontwikkeld. Transplantatie van kunsthuid en kunstkraakbeen is in sommige delen van de wereld goedgekeurd voor de gezondheidszorg. 'Weefseltechnologie' wordt soms synoniem met regeneratieve geneeskunde gebruikt, hoewel deze er meer op is gericht therapieën te ontwikkelen met behulp van stamcellen van de patiënt.

## Omschrijving

Weefseltechnologie is praktisch gerichte tak van de biomedische wetenschappen en biotechnologie. Het onderzoeksgebied overlapt met andere disciplines, zoals materiaalkunde, rapid prototyping, celbiologie en ontwikkelingsbiologie. Door de medische toepasselijkheid heeft weefseltechnologie ook raakvlakken met geneeskunde en (transplantatie)chirurgie. De biotechnoloog Robert Langer, een van de pioniers van de weefseltechnologie, stelde in 1993 de volgende definitie voor:
   Tissue engineering is a field that applies the principles of engineering and life sciences toward the development of biological substitutes that restore, maintain, or improve tissue function or a whole organ.
Vanaf de jaren 2010 hebben zich verschillende technische ontwikkelingen voorgedaan die van groot nut zijn geweest voor weefseltechnologie, zoals 3D-printing van biomaterialen, een vergaande integratie met nanotechnologie, nieuwe stamceltechnologieën (waaronder geïnduceerde pluripotente stamcellen) en verbeterde genetische manipulatietechnieken zoals CRISPR. Gekweekte weefsels kunnen worden gebruikt om ziektes te modelleren, nieuwe geneesmiddelen te testen en gepersonaliseerde therapieën te ontwikkelen. Als de differentiatie van het weefsel voldoende gecontroleerd wordt, kan men zelfs een functioneel miniatuurorgaan laten groeien (organoïde).
Enkele uitdagingen binnen het veld van de weefseltechnologie zijn de ontwikkeling van nieuwe, meer complexe functies, biomechanische stabiliteit en de verbeterde vascularisatie (de aangroei van bloedvaten) in het gekweekte weefsel. Ook afstoting van het weefsel door de patiënt na transplantatie blijft een probleem, waardoor de focus van weefseltechnologie is komen te liggen op de bron van de cellen waarmee men begint.
Voorbeelden van weefseltechnologie :
| Voorbeeld | Beschrijving |
| huid | Het genereren van functioneel huidweefsel om ernstige littekens of huidverwondingen, zoals brandwonden, te vervangen |
| kunstlever, AMC-BAL | Het genereren van menselijke hepatocyten in een holle bioreactor die de verschillende fysiologische functies van een lever nabootsen |
| kunstmatige alvleesklier | Het genereren van cellen met een insuline-afscheidende werking die bij patiënten met suikerziekte de bloedsuikerspiegel reguleren |
| kraakbeen | Het laten groeien van kraakbeen, in vitro of op een draagmateriaal, kan bij patiënten worden ingezet met kraakbeenaandoeningen, zoals in de knieën |
| kunsthart of -hartkleppen | Het maken van kloppend (samentrekkend) hartweefsel om beschadigde delen van het hart te vervangen, vaak na ischemische schade bij een hartinfarct |
| kweekvlees | De productie van eetbaar weefsel uit dierlijke stamcellen in vitro |

## Cellen als bouwstenen

Het kunstmatig kweken van weefsels begint altijd met cellen. Cellen worden geïsoleerd, in een geschikte omgeving gelegd en zodanig gemanipuleerd dat ze zich zullen delen en differentiëren tot een functioneel weefsel. Meestal worden er groeifactoren en transcriptiefactoren aan het medium toegevoegd om deze processen te stimuleren. De keuze van het celtype is van groot belang voor het uiteindelijke weefsel dat men krijgt: fibroblasten zullen onder de juiste omstandigheden uitgroeien tot huidweefsel, chondrocyten tot kraakbeen, en hepatocyten tot leverweefsel.