Anthony Atala werkt in de carrosserie van de toekomst. Hij is directeur van het Wake Forest Institute for Regenerative Medicine in Winston-Salem, North Carolina, en hij en zijn collega's gebruiken menselijke cellen om spieren, bloedvaten, huid en zelfs een complete urineblaas te laten groeien. Veel van het werk is experimenteel en is nog niet getest bij menselijke patiënten, maar Atala heeft in laboratorium gekweekte blazen geïmplanteerd in meer dan twee dozijn kinderen en jonge volwassenen geboren met defecte blazen die niet goed leeglopen, een aandoening die kan veroorzaken nierschade. De blazen waren de eerste laboratorium-gegenereerde menselijke organen geïmplanteerd in mensen. Als ze goed blijven presteren in klinische tests, kan de behandeling niet alleen standaard worden voor geboorteafwijkingen van de blaas, maar ook voor blaaskanker en andere aandoeningen.
Atala en collega's maken vervangende onderdelen uit eigen grondstoffen van patiënten. Om een blaas te produceren, verwijderen ze een klein stukje van het orgaan van een patiënt en scheiden spiercellen en urotheelcellen, die de urinewegen bekleden, af. Ze stoppen de cellen in laboratoriumschalen en baden elk type in een vloeistof die hen aanzet tot vermenigvuldiging. Na zes weken zijn er voldoende levende cellen voor een hele blaas. De onderzoekers gieten vervolgens de spiercellen op de buitenkant van een steiger gemaakt van collageen, het eiwit in bindweefsel en polyglycolzuur, een materiaal dat wordt gebruikt in absorbeerbare hechtingen. Twee dagen later bedekken ze de binnenkant van het schavot met urotheelcellen. De nieuwe blaas wordt gevoed in een couveuse die de lichaamscondities nabootst, waardoor de cellen kunnen groeien en samen kunnen breien. De blaas wordt vervolgens geïmplanteerd in een patiënt, waar de steiger geleidelijk oplost. De onderzoekers hebben de blaaskweekprocedure gestandaardiseerd, zegt Atala met een glimlach, en maken nu "kleine, middelgrote, grote en extra grote maten."
De eens wilde ideeën van regeneratieve geneeskunde worden snel werkelijkheid. Eind vorig jaar begon Organovo, een biotechbedrijf in San Diego, met de distributie van de eerste in de handel verkrijgbare printer voor lichaamsdelen. Ja, je leest het goed: een printer voor lichaamsdelen. Met hetzelfde idee als een inkjetprinter spuit hij lasergeleide druppeltjes cellen en steigermateriaal op een beweegbaar platform. Met elke doorgang van de printerkop zinkt het platform en bouwt het afgezette materiaal geleidelijk een 3D-stuk weefsel op. Laboratoria voor regeneratieve geneeskunde over de hele wereld vertrouwen op de printer om stukjes huid, spieren en bloedvaten te genereren. Atala's lab heeft de technologie gebruikt om in ongeveer 40 minuten een tweekamerig hart van muisgrootte te construeren.
Atala en zijn collega's zijn er ook in geslaagd om laboratoriumgebouwde nieren te maken die urine produceren bij implantatie in proefdieren. En binnen een paar jaar, zegt hij, kan de menselijke huid worden overgehaald om in een laboratorium te groeien en te worden gegeven aan slachtoffers en andere patiënten die tegenwoordig pijnlijke huidtransplantaties moeten ondergaan.
Organen die buiten het lichaam worden gekweekt, zullen medicijnen transformeren, voorspelt Atala, maar sporende reparatie en hergroei in het lichaam zullen net zo belangrijk zijn. Hij en andere wetenschappers voorzien het injecteren van gezonde cellen en groei-inducerende moleculen in zieke of beschadigde longen, levers en harten, waardoor ze worden geregenereerd. Dan is er de ultieme uitdaging: kan een patiënt ooit een heel ledemaat teruggroeien?
"Het valt niet buiten het bereik van de mogelijkheden", zegt Atala. “Als een salamander het kan, waarom kan een mens dat dan niet?” Wetenschappers komen steeds dichter bij het begrijpen van de subtiele genetische en fysiologische processen waardoor salamanders hun ledematen helemaal opnieuw kunnen regenereren. Meer aanwijzingen komen van laboratoriummuizen die een genetische mutatie hebben waardoor ze afgehakte cijfers gedeeltelijk opnieuw kunnen groeien.
Zullen artsen over 40 jaar mensen kunnen helpen om afgehakte ruggenmerg, beschadigde harten of zelfs ledematen te laten groeien? Atala zegt dat hij optimistisch is: "De dingen die vandaag mogelijk zijn, waren 20 jaar geleden een droom."
Gretchen Vogel woont in Berlijn en schrijft voor Science .
Anthony Atala, directeur van het Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, heeft de blaaskweekprocedure gestandaardiseerd. (Wake Forest University Baptist Medical Center) 
Met behulp van steigers en eigen cellen van een patiënt die in een laboratorium worden gekweekt, bouwen onderzoekers vervangende lichaamsdelen. (Wake Forest University Baptist Medical Center) 
Een hartklep wordt voorafgaand aan implantatie in het laboratorium uitgeoefend. (Wake Forest University Baptist Medical Center) 
Een blaas vergelijkbaar met die bij mensen worden getest. (Wake Forest University Baptist Medical Center)
