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Weltpremiere in London: Ärzte verpflanzen Kind Stammzellen-Luftröhre

Von Cinthia Briseño

OP-Weltpremiere: Luftröhrentransplantation mit Stammzellen Fotos
SPIEGEL ONLINE

Es ist eine medizinische Sensation, die einem Jungen mit einer angeborenen verengten Luftröhre das Leben rettete: Ärzte verpflanzten ihm das Luftröhren-Gerüst einer Spenderin, das mit den Stammzellen des Kindes besiedelt war. Zwei Jahre nach der OP ist der 13-Jährige wohlauf - und atmet ganz normal.

Für Ciaran Finn-Lynch ist Atmen ein Geschenk. 1999 kommt er in London mit einer angeborenen Trachealstenose, einer verengten Luftröhre, zur Welt. Große Teile sind davon betroffen, bei jedem Atemzug japst und röchelt der kleine Ciaran nach Luft. An seinem sechsten Lebenstag operieren Ärzte des Great Ormond Street Hospital seine Luftröhre, zunächst mit nur wenig Erfolg. Schließlich setzen sie dem Säugling Stents ein, drahtige Metallgerüste, die das Gewebe seiner Luftröhre stützen sollen.

Ciaran überlebt, sein Leben ist aber alles andere als unbeschwert. Der Eingriff bringt Komplikationen mit sich, mehrere Operationen muss der Junge im Laufe der Jahre über sich ergehen lassen. Als Ciaran zehn ist, steht es erneut kritisch um ihn: Die Stents haben eine Verwachsung der Luftröhre mit der Hauptschlagader (Aorta) verursacht, es kommt immer wieder zu Blutungen.

Dann entscheiden sich die Ärzte für einen Eingriff, der bisher einmalig in der Medizingeschichte sein sollte. Im März 2010 verpflanzen sie dem Jungen einen Teil der Luftröhre einer verstorbenen 30-jährigen Italienerin. Diese wird vor dem Transport nach London jedoch auf besondere Weise behandelt. Ein Medizinerteam von der Abteilung für regenerative Chirurgie der Universitätsklinik Florenz befreit mit Hilfe von speziellen Substanzen die Spender-Luftröhre von sämtlichen Zellen, bis nur noch das Kollagengerüst zurückbleibt. Dann wird das Luftröhrengerüst nach London transportiert.

Dort haben die Ärzte dem Jungen bereits Stammzellen aus dem Knochenmark entnommen und daraus zusammen mit speziellen Wachstumsfaktoren und anderen Substanzen eine Lösung vorbereitet. Darin legen sie das Luftröhrengerüst der Spenderin ein. Anschließend beginnen die Chirurgen ihr Werk. Sie entfernen jenen Stent, der in die Aorta eingedrungen war, und schneiden den verengten Luftröhren-Abschnitt aus dem Körper des Jungen. Dann setzen sie ihm seine neue Luftröhre ein.

Elf Zentimeter gewachsen

Zwei Jahre ist das her. Heute ist Ciaran 13 Jahre alt, er geht wieder zur Schule. Und er atmet ganz normal. Elf Zentimeter ist er seither gewachsen. Mit ihm auch seine neue Luftröhre. Im Medizinjournal "The Lancet" beschreiben Ciarans Ärzte, ein internationales Team um Martin Elliott vom Hospital for Children in London, wie die Stammzellen aus dem Knochenmark des Jungen zusammen mit Gewebszellen aus seiner alten Luftröhre das knorpelige Luftröhrengerüst erfolgreich besiedelt haben und sich so im Laufe der Zeit normales Gewebe drum herumgebildet hat.

Zwar feierte ein anderes Ärzteteam im letzten Jahr bereits einen ähnlichen Erfolg. Damals retteten sie das Leben eines 36-Jährigen ebenfalls durch eine Luftröhren-Transplantation. Allerdings bestand die Luftröhre aus einem künstlichen Gerüst. Zudem nutzten sie einen speziellen Bioreaktor um die künstliche Luftröhre mit den Stammzellen des Patienten zu besiedeln.

Bei Ciaran mussten sie die Prozedur im Bioreaktor umgehen. "Das hätte mehrere Wochen gedauert", sagt Martin Birchall vom University College London, einer der beteiligten Autoren. Zu lange, das Leben des Jungen stand auf dem Spiel. Und so ist es das erste Mal, dass die Besiedlung eines Gewebegerüsts mit den eigenen Stammzellen innerhalb des Körpers geschehen ist.

Dass seine Luftröhre aus seinen eigenen Zellen besteht, ist für Ciaran ein weiteres Geschenk. Da eine Abstoßungsreaktion durch das Immunsystem nicht zu fürchten ist, muss der 13-Jährige keine Medikamente nehmen.

Anmerkung der Redaktion: In einer früheren Version des Artikels war gestanden, dass das gleiche Ärzteteam 2011 eine ähnliche Transplantation durchgeführt hatte. Stattdessen handelte es sich seinerzeit aber um das Team um Paolo Macchiarini vom Karolinska Universitätskrankenhaus in Stockholm. Wir bitten, den Fehler zu entschuldigen.

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insgesamt 3 Beiträge
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1.
multi_io 26.07.2012
Sehr schöner Bericht. Aber haben sich die Stammzellen bei der Besiedlung des Luftröhren-Gerüsts denn auch in den "richtigen" Zelltyp für die jeweilige Position umgewandelt? Oder kann man das künstlich hervorrufen? Das wäre doch sicher die Voraussetzung dafür, damit man mit dem Verfahren irgendwann auch mal "komplizierte" Organe wie Herzen, Lebern oder Nieren aus körpereigenen Zellen nachbauen kann. Wenn das auch noch gelingt, wäre das vermutlich eine medizinische Revolution ohne Beispiel.
2. Es wird nicht mehr lange dauern
wortmannin 27.07.2012
und diese Technologie wird es ermöglichen, noch ganz andere Organe zu ersetzen bzw. wiederherzustellen (Leber von Hepatitis C Patienten, Prostata von Krebspatienten, Nieren von Dialysepatienten etc. etc.). Organspendenskandale wie der von Hannover dürften dann nur noch in historischen Kriminalromanen und Filmen (Stichwort Rainer Erler's Fleisch) zu finden sein. Und Spenderausweise landen auf dem Müll der Geschichte. Retinas und Blutgefäße, die aus Stammzellen hergestellt wurden, werden seit einiger Zeit schon erfolgreich eingepflanzt.
3. Bravisimo
ReneMeinhardt 27.07.2012
endlich mal eine gute Nachricht aus der Medizin! Ich freue mich sehr über diesen Erfolg.
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Zur Autorin
  • Manfred Witt
    Cinthia Briseño ist bergsteigende Biochemikerin, hat in München über Viren promoviert und schreibt über Medizin. Sie leitet das Ressort Gesundheit bei SPIEGEL ONLINE.


Stammzellen - die Multitalente
Embryonale Stammzellen (ES)
AFP
Sie gelten als die zellulären Alleskönner: Reift eine befruchtete Eizelle zu einer Blastozyste, einem kleinen Zellklumpen, heran, entsteht in deren Inneren eine Masse aus embryonalen Stammzellen. Die noch nicht differenzierten Stammzellen können sich zu jeder Zellart des menschlichen Körpers entwickeln. Voraussetzung ist, dass sie mit den richtigen Wachstumsfaktoren behandelt werden.
Induzierte pluripotente Stammzellen (iPS)
Körperzellen einfach in Stammzellen umprogrammieren - das gelang Forschern durch das Einschleusen ganz bestimmter Steuerungsgene. Aus den dabei entstandenen maßgeschneiderten Stammzellen züchteten sie erfolgreich verschiedene Körperzellen. Diese Methode ist nicht nur elegant, sondern auch ethisch unbedenklich, da dabei kein Embryo hergestellt und zerstört wird. Allerdings birgt die Methode noch Risiken, weil für das Einschleusen der Gene Viren benötigt werden. Die Gene werden vom Virus verstreut im Genom eingebaut, wichtige Gene der Zelle können dabei beschädigt werden, die Zelle kann entarten. Es besteht Krebsgefahr. Zudem bauen auch die Viren ihr Erbgut ein. Forschern gelang jedoch mittlerweile die Reprogrammierung ohne Viren und mit anschließender Entfernung der Gene.
Proteininduzierte pluripotente Stammzellen (piPS)
Zellen reprogrammieren - nur durch Zugabe von Molekülen und ohne Veränderung des Erbgutes. Dies gelang Forschern erstmals im April 2009. Damit räumten sie potentielle Risiken aus, die das Einschleusen der Reprogrammiergene barg.
Keimbahn abgeleitete pluripotente Stammzellen (gPS)
Keimbahn-Stammzellen können normalerweise nur Spermien erzeugen. Aber man kann sie auch in pluripotente Stammzellen verwandeln. Diese "germline derived pluripotent stem cells" (gPS) bieten ein großes Potential, denn ihr Erbgut ist noch relativ unbeschädigt. Forschern gelang die Verwandlung an Hodenzellen von Mäusen - nur durch ganz bestimmte Zuchtbedingungen.
Adulte Stammzellen
Nicht nur Embryonen sind eine Quelle der Zellen, aus denen sich verschiedene Arten menschlichen Gewebes entwickeln können. In etwa 20 Organen inklusive der Muskeln, der Knochen, der Haut, der Plazenta und des Nervensystems haben Forscher adulte Stammzellen aufgespürt. Sie besitzen zwar nicht die volle Wandlungsfähigkeit der embryonalen Stammzellen, bereiten aber auch keine ethischen Probleme: Einem Erwachsenen werden die adulten Stammzellen einfach entnommen und in Zellkulturen durch Zugabe entsprechender Wachstumsfaktoren so umprogrammiert, dass sie zu den gewünschten Gewebearten heranreifen.
Ethik und Recht
Die Stammzellforschung birgt ethische Konflikte. Embryonale Stammzellen werden aus Embryonen gewonnen, die entweder eigens hergestellt werden oder bei künstlichen Befruchtungen übriggeblieben sind. Dabei wird der Embryo zerstört. Die Argumentation der Befürworter: Die Embryonen würden ohnehin vernichtet. Kritiker sprechen dagegen von der Tötung ungeborenen Lebens. In Deutschland ist das Herstellen menschlicher Embryonen zur Gewinnung von Stammzellen verboten. In Ausnahmefällen erlaubt das Gesetz aber den Import von Stammzellen, die vor dem 1. Mai 2007 hergestellt wurden. In Großbritannien und Südkorea ist das therapeutische Klonen ausdrücklich erlaubt, ebenso in den USA.


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