Gesundheit : "Biotechnology 2000": Mobile Kunstleber hilft auch Patienten im Ausland

Michael Ochel

Bei akutem Leberversagen etwa durch Vergiftungen oder Virushepatitis kann meist nur eine Transplantation das Leben des Betroffenen retten. Wenn nicht sofort eine Spenderleber zur Verfügung steht, stirbt er. Eine künstliche Leber, wie sie bereits 1996 von Jörg Gerlach an der Charité entwickelt wurde, half bislang zehn Patienten. Das "Berliner Extrakorporale Leber-System" wurde als künstliches Organ entwickelt, um zeitweilig die Leberfunktion zu unterstützen oder sogar zu ersetzen. Das Projekt ist derzeit sowohl auf der Expo 2000 in Hannover sowie auch auf der Fachausstellung des Weltkongresses "Biotechnology 2000" zu sehen. Kernstück ist ein Bioreaktor von etwa 35 Zentimetern Durchmesser, befüllt mit Leberzellen, die vorübergehend die Funktion der Leber eines Patienten übernehmen können. Bislang wurden dafür die Leberzellen von Schweinen eingesetzt. "Weil die Verwendung tierischer Zellen für solche Zwecke international jedoch kontrovers diskutiert wird, kommen nun menschliche Leberzellen zum Einsatz", sagt die Biologin Susanne Braun vom Virchow-Klinikum der Charité. Dahinter stehen ethische Bedenken gegenüber der Verwendung von Schweinezellen sowie die Furcht, dass Schweineviren auf den Menschen übertragen werden könnten - dies wurde noch nicht eindeutig nachgewiesen.

Das modifizierte, nun humane Leberunterstützungssystem bestand vor einigen Wochen seine Bewährungsprobe und half bisher zwei Patienten im Ausland, die Zeit bis zur Eintreffen des Ersatzorgans zu überbrücken oder aber die Regeneration der eigene Leber zu unterstützen. Es steht im Transplantationszentrum Berlin für den Einsatz jederzeit bereit und soll künftig im In- und Ausland seinen Dienst verrichten.

Das System ist mobil und kann problemlos per Flugzeug zum jeweiligen Einsatzort innerhalb Europas geflogen werden. Für die Forscher vom Virchow-Klinikum erschöpfen sich damit die Möglichkeiten des Systems jedoch nicht. Nachdem die Kultivierung von Leberzellen Routine ist, wollen sie mit dem Bioreaktor-System nun auch andere menschliche Organe außerhalb des Körpers nachbauen; darunter zum Beispiel die Vorläuferzellen des Blutes. Sie entstehen im Knochenmark und bilden später die eigentlichen Blutbestandteile wie rote Blutkörperchen, Blutplättchen oder Zellen des Immunsystems. Bei einem neuen Projekt "Hybrides Knochenmark" sollen mit Hilfe des Bioreaktors Blut-Stammzellen kultiviert, vermehrt oder differenziert werden (etwa in Blutplättchen, rote Blutkörperchen oder Immunzellen). Werden Blutstammzellen wieder in die Blutbahn gespritzt, entwickeln sich daraus alle Zellen des Blutsystems. "So kann Patienten geholfen werden, in deren Knochenmark in Folge einer Tumor-Chemotherapie nicht mehr genügend Blutstammzellen sind, um alle Blutzellen zu bilden", sagt Susanne Braun. Bis es soweit ist, sind allerdings noch einige Jahre Geduld erforderlich. Dass das Verfahren im Grundsatz funktioniert, ist bewiesen. Doch auch beim Bioengineering steckt die Tücke im Detail. Und so muss noch geduldig verbessert werden, bevor die klinische Erprobung des künstlichen Knochenmarks beginnen kann.

Ein weiteres Projekt unter der Leitung von Christa Johnen hat die Züchtung von Haut-Stammzellen (Keratinozyten) zum Ziel. Auch dabei wird ein Bioreaktor verwendet. Die Forscher denken daran, damit künftig einmal Menschen zu helfen, die schwere Verbrennungen erlitten haben und deren Haut weitgehend zerstört wurde. Aus einem kleinen Stück unversehrter Haut eines solchen Patienten lassen sich Stammzellen isolieren und im Bioreaktor auf einer feinen Membran vermehren. Dann wird alles auf die Brandwunde gelegt. Im Kontakt mit dem menschlichen Milieu soll sich aus den Keratinozyten komplette neue Haut, einschließlich Haaren, Pigmenten und Talgdrüsen bilden.

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