ARPA-H investierte bis zu 25,8 Millionen US-Dollar in UC San Diego: Ziel ist es, mit 3D-Bioprinting eine patientenspezifische Leber herzustellen und den chronischen Transplantatmangel zu lindern
In den Vereinigten Staaten zählt Leberversagen weiterhin zu den schwersten und risikoreichsten Zuständen in der Medizin: Wenn die Erkrankung das Endstadium erreicht, ist eine Transplantation für einen Teil der Patientinnen und Patienten die einzige Therapie, die langfristig Leben rettet. In der Praxis hält die Verfügbarkeit von Spenderorganen jedoch seit Jahren nicht mit dem Bedarf Schritt, sodass Betroffene in eine Unsicherheit geraten, in der medizinische Dringlichkeit, Kompatibilität, Logistik und Zeit über den Ausgang entscheiden. In diesem Kontext startet die Advanced Research Projects Agency for Health (ARPA-H), eine Behörde innerhalb des US-Gesundheitsministeriums (HHS), Mitte Januar eine neue Investitionsphase in die Entwicklung biogedruckter Organe. ARPA-H gab am 12. Januar 2026 bekannt, dass sie Teams im Rahmen des Programms PRINT auszeichnet, einer Initiative zur Herstellung personalisierter und immunologisch abgestimmter Organe „auf Abruf“, mit dem Anspruch, die Abhängigkeit von Spenden und Wartelisten langfristig zu verringern.
Eines der Projekte, das in diese Strategie passt, wird von der University of California San Diego (UC San Diego) geleitet; der Umfang der Förderung beträgt laut öffentlich zugänglichen Daten bis zu 25.771.771 US-Dollar bei einer geplanten Laufzeit von 60 Monaten. Die Förderung ist mit der ARPA-H Award Number D25AC00432-00 verknüpft und auf die Entwicklung einer voll funktionsfähigen, patientenspezifisch angepassten 3D-biogedruckten Leber ausgerichtet. Das zentrale Konzept ist ein „Organ nach Maß“, gezüchtet aus den Zellen des Patienten, wodurch—so die Projektvision—der Bedarf an Spendern sinken und zugleich potenziell auch die Notwendigkeit lebenslanger immunsuppressiver Medikamente nach der Transplantation reduziert werden könnte. In öffentlichen Projektbeschreibungen wird besonders hervorgehoben, dass ein solcher Ansatz, falls er gelingt, die grundlegende Logik der Transplantationsmedizin verändern könnte: Statt auf eine seltene Ressource angewiesen zu sein, würde das Organ gezielt für den konkreten Patienten hergestellt—mit größerer Kontrolle über die Kompatibilität.
PRINT: der Versuch eines Paradigmenwechsels in der Transplantation
Das Programm PRINT (Personalized Regenerative Immunocompetent Nanotechnology Tissue) beschreibt ARPA-H als Versuch, den chronischen Organmangel durch eine Kombination aus Bioprinting, regenerativer Medizin und großskaliger Zellproduktion zu lösen—und nicht ausschließlich durch die Abhängigkeit von Spendern. In der Mitteilung vom 12. Januar 2026 erklärt ARPA-H, sie wolle die Herstellung von Ersatzorganen ermöglichen, die immunologisch und nach Blutgruppe mit dem Empfänger abgestimmt sind, und betont die Ambition, dass die Produktion künftig in Stunden messbar sein soll. In dem Text hebt die Behörde mehrere Probleme des heutigen Systems hervor: lange Wartezeiten, die Tatsache, dass manche Patientinnen und Patienten die Transplantation nicht mehr erleben, sowie dass nach der Transplantation eine lebenslange Therapie mit Medikamenten folgt, die Abstoßung verhindern, aber schwere Nebenwirkungen und hohe Kosten haben. ARPA-H betont zudem, dass Transplantate in der Regel eine begrenzte Lebensdauer haben und Komplikationen häufig sind—was bedeutet, dass die Frage nach einer „neuen Leber“ nicht mit dem operativen Eingriff endet.
PRINT ist als Portfolio mehrerer Teams konzipiert; ARPA-H gibt an, dass der Gesamtwert des Programms über fünf Jahre bis zu 176,8 Millionen US-Dollar beträgt. Besonders wird betont, dass es sich um sogenannte „performer awards“ handelt und nicht um klassische Grants, und dass die Beträge pro Team vom Erreichen „aggressiver und beschleunigter“ Entwicklungsmeilensteine abhängen. Auf Programmebene erläutert ARPA-H auf seiner PRINT-Seite drei zentrale technische Bereiche: die Generierung der benötigten Zelltypen (aus einer Blutprobe, Biopsie oder Biobank), anschließend deren Produktion in großen Mengen sowie die Biofabrikation der Organe selbst inklusive Sicherheits- und Wirksamkeitstests. Diese Struktur ist wichtig, weil sie klar nahelegt: Das Problem des Organ-Bioprintings ist nicht nur der „Drucker“, sondern eine gesamte Kette aus Zellbiologie, Produktion, Engineering und regulatorischer Prüfung.
Warum die Leber Priorität bleibt: die Erkrankung ist häufig, die Therapieoptionen sind begrenzt
Die Leber hat eine hohe Regenerationsfähigkeit, doch wenn eine chronische Erkrankung über Jahre andauert, kann ein Punkt erreicht werden, an dem die Funktion irreversibel zusammenbricht. Dann gerät der Patient in eine Hochrisikozone mit Komplikationen wie Blutungen, schweren Infektionen, Enzephalopathie und weiteren Zuständen, die rasch tödlich enden können. In den Übersichtsstatistiken der CDC wird angegeben, dass in den USA Millionen Erwachsene eine diagnostizierte Lebererkrankung haben—was zusätzlich erklärt, warum das Thema Lebertransplantation strukturell so groß ist. CDC-Berichte zu Todesursachen führen chronische Lebererkrankung und Zirrhose zudem unter den führenden Todesursachen auf nationaler Ebene, was zeigt, dass es sich um eine ernsthafte public-health-Belastung und nicht um ein Nischenproblem handelt. Bei einem Teil der Patienten können Therapien das Fortschreiten verlangsamen, aber sie können die Funktion eines terminal geschädigten Organs nicht ersetzen. In solchen Fällen bleibt die Transplantation die einzige Option, die die Prognose langfristig verändert.
Das Transplantationsproblem ist nicht nur medizinisch, sondern auch systemisch. Daten zu Wartelisten und Transplantationen in den USA werden im OPTN/UNOS-System erfasst; die HRSA-Plattform organdonor.gov betont in Übersichten, dass die Zahl der Menschen auf der Warteliste für Organtransplantationen sehr hoch ist. Der OPTN/SRTR Annual Data Report, der nationale Trends aufarbeitet, hebt den kontinuierlichen Zustrom neuer Kandidaten auf die Wartelisten hervor—was zeigt, dass die Nachfrage auch in Jahren anhält, in denen die Zahl der Transplantationen steigt. ARPA-H betont in seinen Materialien zusätzlich, dass „tausende Patienten“ in den USA jährlich sterben, während sie auf ein Organ warten, und dass Engpässe aus einer Kombination von Faktoren entstehen: geografische Entfernungen, die Notwendigkeit der Übereinstimmung von Blutgruppe und Gewebemerkmalen sowie niedrige Spenderquoten. Im Kontext der Leber ist das Problem besonders schwierig, weil es für dieses Organ keinen dauerhaften mechanischen „Ersatz“ gibt, der mit der Dialyse bei Niereninsuffizienz vergleichbar wäre. Deshalb wird eine Lösung, die eine stabile Quelle funktionalen Lebergewebes verspricht, nicht nur als wissenschaftliche Innovation betrachtet, sondern auch als potenzielles Instrument der öffentlichen Politik: Senkung der Sterblichkeit auf Wartelisten und Entlastung des Spendesystems.
UC-San-Diego-Projekt: interdisziplinäres Team und das Ziel eines „Organs nach Maß“
Projektleiter an der UC San Diego ist Prof. Shaochen Chen aus dem Aiiso Yufeng Li Family Department of Chemical and Nano Engineering an der Jacobs School of Engineering. In Universitätsprofilen wird er als Forscher beschrieben, der sich auf Biomaterialien, Tissue Engineering, 3D-Bioprinting und regenerative Medizin konzentriert—mit Schwerpunkt auf fortgeschrittenen Techniken zur schnellen Herstellung biologischer Strukturen. Laut öffentlich verfügbarem Projektbeschrieb ist das Ziel, eine Leber in voller Größe herzustellen, die transplantierbar und an die Anatomie des Patienten angepasst ist; das Organ wird aus den eigenen Zellen des Patienten aufgebaut, um das Risiko einer immunologischen Abstoßung zu verringern. In den Projektbeschreibungen wird auch die Idee betont, dass ein solcher Ansatz den Bedarf an lebenslanger Immunsuppression reduzieren könnte, die heute erhebliche Risiken und Kosten mit sich bringt. Öffentlich wird das Projekt als Kulmination jahrzehntelanger Bioprinting-Arbeit in Chens Labor beschrieben—mit Fokus auf Geschwindigkeit und Auflösung der Gewebeherstellung.
Das Projekt ist stark interdisziplinär und verbindet ingenieurwissenschaftliche und klinische Kompetenzen. In der Kooperationsbeschreibung werden Fachleute für Leberbiologie, medizinische Bildgebung, Leberchirurgie und Transplantation sowie künstliche Intelligenz genannt; unter den Co-Investigators stechen David Berry, Ahmed El Kaffas, Padmini Rangamani, Bernd Schnabl und Claude Sirlin von der UC San Diego School of Medicine sowie Rose Yu von der Jacobs School of Engineering hervor. Im klinischen Teil wird auch Prof. Gabriel Schnickel erwähnt, Leiter der Transplantation und hepatobiliären Chirurgie am UC San Diego Health, der öffentlich über das Potenzial spricht, eine langjährige Vision der Transplantationsgemeinschaft der Realität näherzubringen. Im Team werden—laut verfügbaren Informationen—„harte“ Disziplinen wie Engineering und rechnergestützte Methoden mit „weichen“ klinischen Anforderungen zusammengeführt, wo letztlich nachgewiesen werden muss, dass das Organ im Körper sicher funktionieren kann. Gerade deshalb spielen medizinische Bildgebung und Modellierung eine wichtige Rolle, denn für die Leber reicht eine korrekte „Form“ nicht aus—es braucht auch eine funktionale innere Architektur.
Wie eine lebende Leber biogedruckt wird: Bioink, Licht und das Problem der Blutgefäße
Bioprinting unterscheidet sich wesentlich vom klassischen 3D-Druck von Kunststoff oder Metall. Statt harter Materialien werden Bioinks verwendet—Biomaterialien, die lebende Zellen tragen und ihnen zugleich Überleben, Wachstum und Organisation zu Gewebe ermöglichen. In dem mit Chens Labor verbundenen Ansatz spielen digital gesteuerte Lichtmuster eine Schlüsselrolle, die das zellhaltige Material Schicht für Schicht aushärten. Ein solches „Projektions“-Prinzip erlaubt die präzise Herstellung feiner Mikroarchitektur—und gerade die Mikroarchitektur trennt ein „Gewebestück“ von einem Organ mit physiologischer Funktion. In öffentlichen Technologiebeschreibungen wird betont, dass komplexe Strukturen im Vergleich zu langsameren Methoden sehr schnell gefertigt werden können, was wichtig ist, wenn man in Richtung eines Organs in voller Größe skaliert. Doch Geschwindigkeit allein reicht nicht: Das Organ muss auch biologisch lebensfähig sein, was bedeutet, dass Materialien und Prozesse zellverträglich sein und den Zellen erlauben müssen, stabiles Gewebe zu bilden.
Das größte Hindernis beim Bioprinting eines vollständigen Organs läuft fast immer auf dieselbe Frage hinaus: Wie baut man ein vaskuläres Netzwerk, das das Gewebe mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgen kann? Ohne dieses sterben dickere Gewebestücke von innen ab—ein Organ kann überzeugend aussehen, aber nicht als Transplantat funktionieren. UC San Diego gibt in der Projektbeschreibung an, dass das Team künstliche Intelligenz in den Design- und Produktionsprozess eingebunden hat, um hochentwickelte Gefäßnetzwerke ingenieurtechnisch zu konstruieren—eine der zentralen Herausforderungen beim Übergang von kleinen Proben zu einem Organ in voller Größe. Praktisch bedeutet das: Es muss eine „Pipeline“ entworfen werden, durch die Blut ohne Stau fließen kann, während das Gewebe erhält, was es zum Überleben braucht. Dieses Problem ist medizinisch und ingenieurtechnisch zugleich: Man muss Durchmesser der Kanäle, Verzweigungen, Drücke, Fluss und die Kompatibilität mit der natürlichen Zirkulation berücksichtigen. Genau deshalb wird die Einbindung rechnergestützter Methoden und KI ins Design entscheidend, wenn das Ziel auf die Ebene eines transplantierbaren Organs gesetzt wird.
Gleichzeitig werfen solche Projekte zusätzliche Fragen auf: Wie sichert man die mechanische Stabilität des Gewebes? Wie kontrolliert man die Reifung der Zellen nach dem Bioprinting? Und wie standardisiert man Funktions- und Sicherheitstests, bevor man überhaupt an eine Transplantation denkt? Das PRINT-Programm betont auf ARPA-H-Ebene daher Sicherheits- und Wirksamkeitstests als integralen Bestandteil der Biofabrikation—nicht als nachgelagerten Schritt. Mit anderen Worten: Ziel ist nicht nur, „ein Organ zu bauen“, sondern nachzuweisen, dass es vorhersehbar funktioniert, sicher ist und unter kontrollierten Bedingungen produziert werden kann. Ohne solche Tests bleibt Bioprinting eine Labor-Demonstration und keine Therapie. Deshalb misst sich der Erfolg des Projekts auch daran, ob der Prozess standardisiert werden kann—und nicht nur daran, ob ein „beeindruckender“ Prototyp gelingt.
Von 2016 bis heute: vom Gewebemodell fürs Labor zur Transplantationsambition
UC San Diego wird im Bereich des Bioprintings von Lebergewebe schon seit fast einem Jahrzehnt genannt. Die University of California berichtete 2016, dass ein Team aus San Diego eine 3D-biogedruckte Probe von Lebergewebe herstellte, die—obwohl klein—Schlüsselstrukturen und Funktionen der Leber nachahmte und für personalisierte Arzneimitteltests und Krankheitsforschung gedacht war. Solche Modelle sind keine transplantierbaren Organe, aber sie waren ein wichtiger Nachweis, dass sich komplexes Lebergewebe formen und unter kontrollierten Bedingungen funktional halten lässt. In dieser Phase lag der Fokus darauf, dem Labor ein realistisches „Stück“ menschlichen Gewebes zu geben, mit dem sich Therapieeffekte besser vorhersagen und Krankheiten besser verstehen lassen. Das hatte schon damals großen Wert, denn personalisierte Arzneimitteltests und Krankheitsmodellierung gelten als Felder mit hohem klinischem Potenzial. Der Schritt zur Transplantation ist jedoch qualitativ anders, weil er die Integration des Organs in einen lebenden Organismus, langfristige Funktion und Sicherheit umfasst.
Heute verschiebt sich das Ziel auf eine neue Stufe: Eine Leber in voller Größe muss im menschlichen Körper überleben, an Blutgefäße angeschlossen werden und langfristig metabolische Funktionen übernehmen, ohne die Leben nicht möglich ist. In diesem Übergang ist auch die „translationale“ Ebene wichtig—also der Transfer der Technologie aus dem Labor in industrielle Systeme. In öffentlich verfügbaren Unternehmensmitteilungen wird in diesem Zusammenhang erwähnt, dass das Startup Allegro 3D, das mit dem DLP-Ansatz im Bioprinting verbunden ist, von BICO übernommen wurde—einer Gruppe, die im Bioprinting-Segment die Marke CELLINK führt. Zusätzlich gab CELLINK 2023 eine Partnerschaft mit UC San Diego zur Einrichtung eines Zentrums für Exzellenz im 3D-Bioprinting bekannt, was darauf hindeutet, dass Infrastruktur und industrielles Interesse vorhanden sind. Für ein Projekt mit klinischer Zielsetzung ist eine solche Infrastruktur wichtig, weil sie Skalierung, Standardisierung und Reproduzierbarkeit ermöglicht—ohne die es keinen regulatorischen Pfad gibt. Zugleich zeigt sie, dass Bioprinting nicht mehr nur als akademische Exotik betrachtet wird, sondern als Technologie, die sich in industriellen Prozessen zu verankern versucht.
Allele Biotech und iPSC-Produktion: eine „Zellfabrik“, ohne die es kein Organ gibt
Für das Bioprinting einer Leber ist die Verfügbarkeit mehrerer Zelltypen in großen Mengen und in einer Qualität, die klinische Standards erfüllen kann, entscheidend. Genau hier kommt Allele Biotechnology & Pharmaceuticals ins Spiel—ein Unternehmen, das am 13. Januar 2026 bekanntgab, als Industriepartner in das UC-San-Diego-Projekt einzusteigen. In der Mitteilung heißt es, Allele werde iPSC-Linien unter Bedingungen erzeugen, die GMP-Standards entsprechen, und die Differenzierung in mehrere für die Leber benötigte Zelltypen entwickeln, darunter Hepatozyten, Cholangiocyten, endotheliale Vorläufer und weitere Zellpopulationen. Das Unternehmen betont zudem, dass es über spezialisierte Produktionskapazitäten und regulatorisch konforme Anlagen verfügt—ein entscheidender Punkt für den Übergang von „Labor“- zu „Klinik“-Qualität. Laut der Mitteilung ist das Ziel, die Zellproduktion mit hohen Ausbeuten und geringeren Kosten zu entwickeln—eine wichtige Voraussetzung, wenn die Technologie jemals breiter angewendet werden soll. Andernfalls bleibt selbst ein erfolgreicher Prototyp eine Therapie, die nur wenigen zugänglich ist.
In derselben öffentlichen Beschreibung betont Allele den Einsatz von mRNA-Reprogrammierung und erinnert an den wissenschaftlichen Hintergrund der iPSC-Technologie, die im weiteren Kontext der regenerativen Medizin nach dem Nobelpreis 2012 für Arbeiten zur Zellreprogrammierung einen starken Schub erhielt. Die Essenz dieses Ansatzes ist, dass aus einer Ausgangsprobe durch kontrollierte Verfahren eine „Quelle“ von Zellen gewonnen wird, die anschließend in die spezifischen, für ein Organ benötigten Typen gelenkt werden können. Für das Bioprinting einer Leber ist das kritisch, weil die Leber kein homogenes Gewebe ist: Damit sie funktioniert, braucht sie mehrere Zellpopulationen, die in einer präzisen räumlichen Organisation zusammenarbeiten. Daher betont die Projektbeschreibung die Herstellung unterschiedlicher Zelltypen und Pläne, dass—wenn die Phase eines Organs in voller Größe erreicht ist—von Mengen gesprochen wird, die sich pro Organ in Dutzenden Milliarden Zellen messen. Solche Zahlen, so abstrakt sie klingen, verdeutlichen den Unterschied zwischen einer Laborprobe und einem transplantierbaren Organ: Der Produktionsmaßstab selbst wird zu einer der größten Herausforderungen.
Was ein Erfolg verändern könnte und welche Schlüsselfragen offen sind
Wenn im Rahmen des fünfjährigen Projekts tatsächlich gezeigt würde, dass es möglich ist, eine funktionale, transplantierbare, patientenspezifische Leber herzustellen, wären die Folgen weitreichend. Theoretisch würde die Abhängigkeit von Spendern, Wartelisten und geografischen Einschränkungen sinken, und ein Teil der Patienten könnte ein Organ in einem Zeitpunkt erhalten, in dem er noch stabil genug für Operation und Erholung ist. Ein weiterer potenzieller Gewinn wäre immunologisch: Ein Organ aus den Zellen des Patienten könnte den Bedarf an lebenslanger Immunsuppression verringern—was in der Praxis weniger Infektionen, weniger Nebenwirkungen und eine bessere langfristige Lebensqualität bedeuten würde. ARPA-H betont im PRINT-Beschrieb genau dieses Ziel: ein Organ, das keine lebenslangen Medikamente gegen Abstoßung benötigt. In öffentlichen Projektbeschreibungen wird auch das Potenzial einer Senkung der Behandlungskosten chronisch Kranker genannt, auch wenn solche Aussagen durch Tests und klinische Studien bestätigt werden müssen. Auf Ebene des Gesundheitssystems könnte eine solche Technologie langfristig auch eine stabilere Verfügbarkeit von Transplantationen bedeuten—weniger abhängig von Schwankungen bei Spenden und Logistik.
Doch gerade weil das Potenzial groß ist, wird der Nachweisstandard extrem hoch sein. Offene Fragen betreffen die langfristige Funktionalität der biogedruckten Leber, die Stabilität des Gefäßsystems und der Perfusion, Risiken wie Thrombosen sowie die Standardisierung der Produktion, sodass jedes Organ reproduzierbar und vergleichbar ist. Regulierung erschwert den Weg zusätzlich: Es müssen klare Kriterien für Qualität, Sicherheit und Monitoring definiert werden, und klinische Studien müssen einen Nutzen gegenüber bestehenden Optionen zeigen. ARPA-H betont im PRINT-Programm zwar von Beginn an, dass die Meilensteine aggressiv und beschleunigt sind, doch das ändert nichts daran, dass bei transplantierten Organen die Sicherheitskriterien zu den strengsten in der Medizin gehören. Hinzu kommen ethische und logistische Fragen—vom Zugang zu Produktionskapazitäten bis zur fairen Verteilung der Technologie, wenn sie das Labor einmal verlässt. Deshalb ist realistisch zu erwarten, dass der Weg zur routinemäßigen klinischen Transplantation selbst bei erheblicher Finanzierung mehrstufig sein wird.
Und während Bioprinting von Organen oft als ferne Zukunft wahrgenommen wird, sendet ARPA-H mit diesem Programm das Signal, den Übergang von „vielversprechender Wissenschaft“ zu überprüfbarer Technologie beschleunigen zu wollen. Das UC-San-Diego-Projekt, das Engineering-Plattformen, klinische Expertise und industrielle Zellproduktion verbindet, tritt nun in einen fünfjährigen Zyklus ein, in dem jede Phase zeigen muss, dass das Organ nicht nur „gebaut“ werden kann, sondern auch funktional, sicher und reproduzierbar bleibt. Für Patientinnen und Patienten, die heute auf eine Transplantation warten, bedeutet das keine sofortige Lösung—aber es bedeutet, dass auf nationaler Ebene in eine Technologie investiert wird, die den Kern des Problems gezielt angreift: die Abhängigkeit von seltenen Spendern und die Grenzen immunologischer Kompatibilität. Wenn sich ein Teil dieser Versprechen in der Praxis bestätigt, könnte die Transplantationsmedizin in eine Phase eintreten, in der sich der Begriff „Warteliste“ allmählich verändert und ein Organ zu einer Therapie wird, die planbar ist—und nicht nur erhofft.
Quellen:- ARPA-H – offizielle Mitteilung zur Vergabe von Auszeichnungen an Teams im PRINT-Programm (12. Januar 2026) (Link)
- ARPA-H – Beschreibung des PRINT-Programms, Ziele und technische Achsen (Bioprinting personalisierter Organe ohne Immunsuppression) (Link)
- Business Wire – Allele Biotech über die Partnerschaft mit UC San Diego, das Projekt bis zu 25,8 Millionen US-Dollar und die Rolle der iPSC/GMP-Produktion (13. Januar 2026) (Link)
- CDC (NCHS) – FastStats: chronische Lebererkrankung und Zirrhose (Übersichtsindikatoren) (Link)
- CDC (NCHS) – National Vital Statistics Reports: führende Todesursachen in den USA (Kontext zu chronischer Lebererkrankung und Zirrhose) (Link)
- organdonor.gov (HRSA) – Statistiken zu Organspende und Wartelisten in den USA (Link)
- SRTR – OPTN/SRTR Annual Data Report: nationale Trends bei Transplantationen und Wartelisten (Link)
- University of California – Bericht über 3D-biogedrucktes funktionales Lebergewebe (2016, Forschungsschritt) (Link)
- Jacobs School of Engineering (UC San Diego) – Profil von Prof. Shaochen Chen und Forschungsgebiete (Link)
- BICO – Mitteilung zur Akquisition von Allegro 3D und zum DLP/Digital-Light-Ansatz im Bioprinting (Kontext Technologietransfer) (Link)
- CELLINK – Partnerschaft mit UC San Diego für ein Zentrum der Exzellenz im 3D-Bioprinting (2023) (Link)
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Erstellungszeitpunkt: 4 Stunden zuvor