Die Homepage wurde aktualisiert. Jetzt aufrufen.
Hinweis nicht mehr anzeigen.

Gewebe-Design: Organersatz aus der Retorte

Ersatzteile für den menschlichen Körper aus dem Labor? Schon bald könnte diese Vision medizinische Realität sein. Je genauer die Gewebe-Designer die Natur nachahmen, desto besser bewähren sich die konstruierten lebenden Strukturen als Implantate. Von Ali Khademhosseini, Joseph Vacanti und Robert Langer

Organersatz: Was die Medizin heute schon kann Fotos
Genzyme Corporation

Hirngespinste!, dachten viele, als zwei von uns (Langer und Vacanti) vor zehn Jahren über die Zukunft der Gewebezucht, englisch tissue engineering, schrieben. Wir diskutierten Möglichkeiten, lebende Gewebe mittels Zellen und nichtlebenden Materialien nach technischen Prinzipien für Transplantationen zu konstruieren. Nach wie vor besteht in der Medizin dringender Bedarf, Organe zu ersetzen, zu reparieren oder ihre Leistung zu verbessern. Allein in den USA verdanken fast 50 Millionen Menschen ihr Leben einer Organersatztherapie im weitesten Sinn. In den Industrienationen dürfte etwa jedem fünften über 65-Jährigen irgendwann solch eine Behandlung zugute kommen.

Die heutigen Methoden von Organersatz, ob eine Transplantation oder die Blutwäsche für Nierenkranke, retten zwar Leben. Aber solche Maßnahmen sind keineswegs eine ideale Lösung und belasten die Patienten stark. Viel besser, weil nebenwirkungsärmer, würden sich auf Betroffene zugeschnittene, auch immunologisch individuell angepasste Biogewebe eignen. Ein weiterer Vorteil von Tissue Engineering: Künstlich hergestellte lebende "Organe auf Mikrochips" wären geeignet, um etwa die Giftigkeit neuer medikamentöser Wirkstoffe auszutesten.

Mancherlei Zuchtgewebe stehen schon zur Verfügung. Sehr vielen Menschen wurde mit Haut- oder Knorpelersatz geholfen. In klinischen Tests werden Gewebe unter anderem für die Harnblase, Bronchien, Blutgefäße und Augenhornhaut erprobt. Die größte Herausforderung ist jedoch, funktionstüchtige komplette Organe herzustellen. Immerhin bringt die Forschung zur Konstruktion komplexerer Gewebe bereits vielversprechende Ergebnisse.

Obwohl noch manche Hürden bleiben: Der Ansatz ist inzwischen den Kinderschuhen entwachsen. Künstlich erzeugte Gewebe für medizinische Zwecke gehören nicht mehr ins Reich der Phantasie. Die Fortschritte in den vergangenen Jahren verdanken wir insbesondere Erkenntnissen darüber, wie Gewebe natürlicherweise entstehen, etwa beim Embryo oder bei einer Wundheilung. Schon wegen der verbesserten chemischen, biologischen und mechanischen Eigenschaften der eingesetzten Materialien wurden die Methoden des Gewebeaufbaus immer raffinierter.

Diesen Artikel...

© SPIEGEL ONLINE 2010
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung der SPIEGELnet GmbH



Gefunden in ...
Spektrum der Wissenschaft
März 2010

Inhaltsverzeichnis

Heft bestellen

www.spektrum.de


Zu den Autoren

Ali Khademhosseini ist Assistenzprofessor an der Harvard- MIT’s Division of Health Sciences and Technology und an der Harvard Medical School in Cambridge (Massachusetts). Er hat bei Langer promoviert.

Joseph P. Vacanti ist Professor an der Harvard Medical School. Er hat unter anderem am Massachusetts General Hospital mehrere leitende Positionen in der Chirurgie, Kinderchirurgie und Transplantationsmedizin inne.

Robert Langer ist am MIT (Massachusetts Institute of Technology) Institutsprofessor. Er gilt als meistzitierter Ingenieur. Zusammen mit Vacanti hat er das Tissue Engineering auf den Weg gebracht.

Organbedarf
Mit schwer, irreparabel geschädigter Leber oder Lunge überleben viele Patienten höchstens einige Monate. Die für Tansplantationen verfügbaren Organe decken jedoch lange nicht den Bedarf.

Organersatz
Rund 55.000 Menschen in Deutschland sind Dialysepatienten. Jährlich werden über 2000 Nieren transplantiert. Im letzten Jahr erhielten fast 400 Menschen ein fremdes Herz. Gut 1100 Patienten bekamen im Jahr 2008 ein Lebertransplantat.
Was die Medizin heute schon kann
Epicel, als dauerhafter Ersatz der Oberhaut, wird aus Hautzellen von Patienten gezüchtet. Es soll bei Verbrennungen eingesetzt werden.



Carticel, einer der ersten Behandlungsansätze auf Zellbasis auf dem Markt zur Reparatur von Knorpeldefekten. Mit Wachstumsfaktoren kultivierte Knorpelzellen des Patienten werden als Suspension ins Gelenk injiziert.
Vascugel wird aus Endothelzellen erzeugt. Mit den Flicken werden verletzte Blutgefäße abgedeckt. Die gesunden Zellen des Präparats liefern den Zellen im geschädigten Gefäß Signale, die zur Regeneration anregen und Entzündungsreaktionen sowie Narbenbildung hemmen.


Der kompakte Nachrichtenüberblick am Morgen: aktuell und meinungsstark. Jeden Morgen (werktags) um 6 Uhr. Bestellen Sie direkt hier: