Projektbeschreibung
Herzschäden mit 3D-Druck reparieren
Die ischämische Herzkrankheit (koronare Herzerkrankung) ist die häufigste Todesursache in Europa. Die biomedizinische Forschung sucht nach Lösungen, die auf den Selbstreparaturmechanismen von Gewebe und Organen basieren. Die vielversprechendste Lösung liegt in den jüngsten Fortschritten in den Bereichen Zellreprogrammierung, biologische Werkstoffe und 3D-Druck, doch um sich diese zunutze zu machen, ist eine umfassende Neubetrachtung der myokardialen Physiologie erforderlich. Das EU-finanzierte Projekt BRAV3 wird eine biologisch basierte Vorrichtung entwickeln, die die Pumpfunktion des beschädigten Herzens unterstützen kann. Möglich werden soll dies durch ein künstliches regeneratives Gewebe, das mithilfe von biologischen Werkstoffen, Stammzellen und fortschrittlicher Computermodellierung anhand von 3D-druckfähigen Designs hergestellt wird. Mit diesem biologisch basierten Herzunterstützungssystem (Biological Ventricular Assist Device – BioVAD) wird das BRAV3-Projekt einen Quantensprung im Bereich der regenerativen Medizin und ihrer klinischen Umsetzung einleiten und die weitere Entwicklung neuer Medizintechnologien nachhaltig beeinflussen. Zugleich wird die Arbeit des Projekts einen bedeutenden Beitrag dazu leisten, unser Wissen über die Entwicklung des menschlichen Herzens zu erweitern.
Ziel
Ischemic heart disease is the main cause of death in the EU, straining patients and economies. Regenerative Medicine has failed at delivering a definitive solution, and even the breakthrough of cell reprogramming, biomaterials or 3D printing, have not been able to find a curative solution. Generating a muscle with efficient pumping requires a careful recapitulation of the myocardial architecture. BRAV∃ is born with the ambition of shaping this quantum leap in the field. The overall concept is to provide a lasting functional support to injured hearts through the fabrication of regenerative personalized advanced tissue engineering-based biological ventricular assist devices (BioVADs). To do so, we will apply multimodal deep cardiac phenotyping, coupled to advanced Computational Modelling and biomechanical analysis in a large animal model of disease, to create a personalised 3D printable design. We will for the first time create a fibre-reinforced human heart-sized cardiac tissue able to recapitulate the low Young´s Modulus of the myocardium while withstanding pressures generated during the cardiac circle. Using the latest human induced pluripotent stem cell (hiPSC) technology and industrial-scale growth and differentiation, we will cellularize this novel human heart-sized constructs, creating a highly efficiently aligned cardiac tissue (including vasculature). BioVADs will be matured in in-Consortium built electromechanical stimulation bioreactors before transplantation in a porcine model of disease. We anticipate our BioVADs will constitute a one-shot regenerative treatment of IHD, decreasing the burden on healthcare providers and improving the quality of life of patients. Crucially, we will for the first time generate a wealth of information on heart development at a human scale. Delivering this novel application whilst developing the technological environment (bioreactor, chamber, pacemaker) will boost the capacity of the EU to grow economically and lead the field.
Wissenschaftliches Gebiet
- engineering and technologyenvironmental biotechnologybioremediationbioreactors
- medical and health sciencesmedical biotechnologycells technologiesstem cells
- natural sciencesbiological sciencesbiophysics
- engineering and technologymechanical engineeringmanufacturing engineeringadditive manufacturing
- medical and health sciencesclinical medicinetransplantation
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenUnterauftrag
H2020-SC1-2019-Single-Stage-RTD
Finanzierungsplan
RIA - Research and Innovation actionKoordinator
31080 Pamplona
Spanien