Automated Production of Tissue-Engineered Vein Grafts

En frisk vene har klaffer som sørger for at blodet bare kan strømme i én retning slik at det effektivt kan transporteres tilbake til hjertet. Men til tider slutter klaffene å fungere. Blod begynner å strømme bakover (refluks) og samles i ben og føtter. Denne opphopningen av blod forårsaker en kaskade av symptomer fra misfarging av huden og irritasjon, og i mer alvorlige tilfeller til smertefulle saktehelende sår. Denne tilstanden omtales som kronisk venøs insuffisiens (CVI). Det er omlag 2 millioner passienter i Europa og USA som lider av alvorlig CVI. Det finnes foreløpig ingen metoder for å behandle CVI. Å erstatte de skadede klaffene med et kunstig implantat er utfordrende siden blodet koagulerer i disse. For at slike implantat skal fungere, må de bestå av en overflate som ligner på overflaten til ekte vener. Så hva om man kunne dyrke et vene-implantat laget av menneskeceller på laboratoriet? Ny forskning har vist at menneskelig vev kan dyrkes på laboratoriet. Disse metodene er imidlertid begrenset til enkle vevs-geometrier som tuber eller skiver, og dermed en begrenset evne til å erstatte funksjonelle kroppsdeler, som for eksempel vener. ClexBio’s innovative teknologi VivoSet har gitt gode indikasjoner på at sentrale begrensninger for dannelse av kropsvev på laboratoriet kan overvinnes. Det paste-liknende materialet kan støpes inn i enhver form for vekst av sterkt menneskelig vev. Ved bruke VivoSet, har ClexBio som ambisjon å utvikle verdens første maskin for å dyrke menneskelige vener på laboratorie i samarbeid med forskningsinstituttet CSEM i Sveits. Veneimplantatene vil være en banebrytende innovasjon og bidra til å bedre helsen til millioner av pasienter som lider av CVI. Etter at de laboratorie-produserte venene implanteres, vil de gro og bli en del av pasientens egen kropp. Resultatet for disse pasientene vil være korrigert blodstrømning gjennom venene og dermed en eliminering av opphavet til CVI.

Currently, no treatment options exist to permanently cure severe chronic venous insufficiency (CVI) that affects millions of patients worldwide. While the huge unmet need for CVI treatments has sparked a number of creative attempts to address the disease's underlying cause, venous reflux, these attempts suffer from concerns regarding safety and reproducibility hampering clinical implementation at scale. Recent methods to tissue-engineer mechanically strong grafts have impressively demonstrated the feasibility to grow human tissues in a controlled and commercially scalable way. However, they are limited to simple geometries such as skin (sheets), arteries (tubes), or bone (blocks) that limit their applicability to tissues with complex geometry such as veins with functional valves. ClexBio's innovative and proprietary VivoSet technology has the promise to overcome this limitation. VivoSet is freely moldable and has demonstrated the capacity to form thick, mechanically strong tissues in complex geometries. To harness the potential of the VivoSet technology, the laboratory proof-of-concept method needs to be translated into a scalable process. The objective of SuperVene is to develop an automated manufacturing process to engineer functional human vein grafts in a closed system. The project will develop an innovative tissue reactor unit connected to a pulsed perfusion and environmental control system to culture complex-shaped vein tissues in a closed, automated system. Next-generation VivoSet formulations adapted for vein engineering will be established and produced using newly developed high-throughput microfluidic devices. Lastly, engineered vein grafts will be validated in vitro. This project will develop new knowledge, processes, and technology to produce tissue-engineered vein grafts with functional valves. This forms the foundation for commercial manufacturing in a regulation-compliant and cost-efficient manner and enables the translation to clinical use.