Inledning: Enligt Världshälsoorganisationen diagnostiseras mer än 2 miljoner kvinnor över hela världen med bröstcancer varje år. Det är den vanligaste cancerformen hos kvinnor i världen och dödar nästan 700 000 människor varje år.
Cirka 40 procent av de personer som diagnostiseras med sjukdomen måste genomgå mastektomi, vilket innebär partiellt eller fullständigt avlägsnande av den drabbade bröstvävnaden. Men med moderna behandlingar är överlevnadsgraden över 90%, vilket innebär att fler och fler kvinnor söker bröstrekonstruktionsbehandlingar för att ersätta förlorad vävnad.
▼Bioprintade bröstimplantat innehåller patientceller för att förbättra transplantationsframgången, bild via Healshape
Franska Healshape får 6,8 miljoner dollar i serie A-finansiering
Den 23 januari 2022 fick Antarctic Bear veta att Healshape, en fransk regenerativ medicinstart, har samlat in $ 6.8 miljoner (cirka 43 miljoner yuan) i serie A-finansiering för att utveckla 3D bioprintade bröstimplantat med levande patientceller.
Företaget, med stöd av tekniköverföringsacceleratorn Pulsalys SAS, har sedan lanseringen i januari 2020 fått mer än 1 miljon dollar i pro bono-fonder och subventioner från Frankrike.
Healshapes uppdrag är att tillhandahålla specifika 3D-bioprintade bröstproteser för bröstcancerpatienter som genomgår mastektomi. Dessa implantat kan skrivas ut i praktiskt taget vilken form och storlek som helst och kan hjälpa till att återuppbygga bröst och bröstvårtor utan risk för implantatavstötning.
Sophie Brac de la Perrière, VD för Healshape, sa: "Kvinnliga patienter kommer att få sina bröst återställda inom 6 till 9 månader, utan några spår av en bioprosthesis. Detta hjälper patienter att acceptera sin egen bild och återskapa sin egen kropp. Nöjd."
▼Healshape forskare 3D bioprinted anpassade bröstimplantat, foto från Healshape
Tidigare använde bröstrekonstruktionskirurgi vanligtvis konstgjorda implantat, eller mjukvävnadsmatriser från andra människor och djur. Implantat från dessa källor är alltid i riskzonen för en immunreaktion som kan fördröja läkningsprocessen.
Healshapes vävnadsteknik tar itu med dessa problem genom att kombinera 3D-bioprintningsteknik med levande cellkulturer tagna från patientens egen kropp.
Bioprintade absorberbara bröstimplantat
Healshapes bioprosthetic teknologi förlitar sig på en absorberbar hydrogel som kan 3D bioprinted i vilken friform form som helst. När fettöverföringen från patientens egna kroppsceller har implanterats underlättar den koloniseringen av bröstimplantatet och gör det möjligt att utvecklas till naturlig bröstvävnad, medan all denna hydrogel gradvis absorberas och ersätts.
Healshapes teknik är resultatet av en bioprintingstudie i samarbete med en forskargrupp ledd av Christophe Marquette, senior forskare vid Institutet för molekylär och supramolekylär forskning vid Franska nationella centret för vetenskaplig forskning (ICBMS). Marquette leder också 3d. FAB plattform och grundade vävnadsteknik företaget LabSkin Creations. Healshapes biobläckteknik är för närvarande patentskyddad.
Marquette tillade: "Ursprungligen utvecklades tekniken för att skriva ut hudsubstitut. För Healshape-projektet var det nödvändigt att anpassa processen till utskriftsvolymer och säkerställa efterföljande konsolidering av biobläcket för att göra den kompatibel för implantation in vivo" .
Healshapes 3D-bioprintingteknik befinner sig för närvarande i det prekliniska stadiet, med kliniska prövningar som förväntas inledas inom de närmaste två åren.
Forskningsframsteg för global 3D-utskrift av bröstprotes
2016 behandlades Zhang Xue (pseudonym), som led av bröstcancer, på Xijings sjukhus. Vid den tiden överskred tumörens storlek 6 cm, och trots neoadjuvant kemoterapi utfördes endast en total mastektomi. Experter beslutade att utföra bröstrekonstruktionskirurgi med datorstödd 4D-utskrift av biologiskt nedbrytbara materialfyllmedel.
Före operationen utfördes en tunn lager bröst MRI skanning av teamet från institutionen för radiologi, Xijing sjukhus. Det kirurgiska teamet samlade noggrant in tumör och bröst bildinformation genom MRI, och utförde 3D återuppbyggnad och simulerade samband på datorn. På grundval av detta är fyllmedlets storlek exakt utformad enligt den simulerade vävnadsdefekten, och defektplatsen är 3D-utskriven en-till-en.
▼ 4D-tryckt biologiskt nedbrytbart materialfyllmedel
På operationsdagen utförde direktören Ling Rui och docent Zhang Juliang vid institutionen för bröstvaskulära kirurgi vid Xijing hospital omfattande excision av vänster bröstcancer och axillär lymfkörtel dissekering baserat på resultaten av datorsimulering. Förkonstruerat 4D-printat biologiskt nedbrytbart materialfyllmedel för framgångsrik bröstrekonstruktion. Patienten återhämtade sig väl efter operationen och släpptes ut på den tredje dagen. Patienten fick också strålbehandling rutinmässigt efter operationen. Efter flera omundersökningar, implantaten var gradvis formade, och hade god vävnad kompatibilitet, och autolog fibrovaskulära vävnad började växa.
Under 2018 designade två University of Plymouth-studenter Rosie Brave och Sam Jackman ett 3D-printat rosa falskt bröst som kommer att förändra livet för bröstcanceröverlevare.
Brave inspirerades av Jackmans mamma, som hade opererats och hade traditionella bröstimplantat installerade, men blev förvirrad av de "svettiga" och "obekväma" bröstimplantaten.
Så Brave och Jackman bestämde sig för att helt ompröva bröstimplantatdesignen och komma med mönster som skulle ge glädje till bäraren. De 3D-printade modellerna de skapar är färgglada, lätta och ventilerande och utformade med dem som har upplevt traumat av bröstcancer och mastektomi.
Under 2019 använde Nya Zeeland-baserade medicinska uppstarten myReflection 3D-skanningar och 3D-printade formar för att utveckla personliga bröstimplantat för cancerpatienter efter mastektomi.
Protesen använder 3D-skanningsteknik för att bestämma de yttre dimensionerna och är utformad med en inre kärna och ett ISO-certifierat silikonmaterial på utsidan.
▼Anpassad bröstprotes gjord med 3D-utskriftsform, bild från myReflection
År 2021 meddelade den Sydkorea-baserade bioteknikstartupen Plcoskin att man skulle leda ett internationellt gemensamt forskningsprojekt med fokus på att utveckla en ny typ av 3D-printade bröstimplantat. Tillsammans med Yonsei University och LipoCoat, ett nederländskt baserat medicintekniskt beläggningsföretag, kommer Plcoskin att få cirka 2 miljarder won ($ 1,7 miljoner) i finansiering under de kommande tre åren.
År 2021 tillkännagav 3D-skrivartillverkaren 3D Systems nyligen ett samutvecklingsavtal med regenerativa medicinföretaget CollPlant för att utveckla 3D-bioprintade mjukvävnadsstrukturer för bröstrekonstruktionsbehandlingar. Mjukvävnadsstrukturer kommer att användas för att ge stöd till den nedre delen av bröstet och öka implantatets totala täckning. Liksom Healshape är det ultimata målet att förbättra framgången för bröstrekonstruktionskirurgi för canceröverlevare.
