Prisma

Lungen aus dem Bioreaktor

Transplantation ohne Immunsuppressiva?

us | Noch gelingt es nicht, Organe zu transplantieren, die in einem Bio­reaktor hergestellt werden. Im Tierversuch konnten aber wichtige Fortschritte mit künstlich hergestellten Schweine­lungen erzielt werden: Es gelang, funktionsfähiges Lungengewebe zu züchten.

Um eine Lunge biotechnisch herzustellen, wird zunächst eine Spenderlunge benötigt. Deren Zellen werden mithilfe einer speziellen Mischung aus Zucker und Detergenzien entfernt, sodass nur ein Bindegewebsgerüst übrig bleibt. Dieses Gerüst wird anschließend mit Zellen des Empfängers besiedelt. Das Organ schwimmt dabei in einer Nährlösung, die unter anderem Wachstumsfaktoren enthält, und wird über die Luftröhre und die Pulmonalgefäße mit einer sauerstoffhaltigen Lösung versorgt. Wissenschaftler der University of Texas führten Versuche an Schweinen durch, denen ein Lungenflügel entfernt wurde. Die Neubesiedlung des Lungengerüstes dauerte etwa 30 Tage, dann wurde der Lungenflügel wieder implantiert. Da in früheren Versuchen Blutgerinnsel auftraten, wurden die Gefäße zunächst nicht direkt an den Blutkreislauf angeschlossen, sondern nur über die Luftröhre mit dem Gewebe des Empfängers verbunden. Mit dem anderen, unversehrt gebliebenen Lungenflügel konnten die Schweine überleben. Im Verlauf von mehreren Monaten wurde der Erfolg der Operation dokumentiert, das heißt, es wurden die Neubildung von Blutgefäßen und Alveolargewebe, mikrobielle Besiedlung und Abstoßungsreaktionen beobachtet. Der Sauerstoffgehalt, den die transplantierte Lunge lieferte, wurde nicht gemessen. Über den nicht­implantierten Lungenflügel allein erreichten die Schweine bereits eine Sauerstoffsättigung von 100%. Jedoch war die transplantierte Lunge nach zwei Monaten noch nicht genug entwickelt, um die „alte“ entfernen zu können. Daher konnte auch die genaue Kapazität des neuen Gewebes nicht genau festgestellt werden. Nach zwei Monaten glich das Mikrobiom, das die zuvor sterile Lunge nun besiedelte, dem einer natürlichen Lunge. Bei keinem der Versuchstiere kam es zu einer Abstoßung des transplantierten Organs. Bevor diese Methode in klinischen Studien an Menschen erprobt werden kann, müssen noch einige Jahre der Forschung ins Land ziehen. Sollte es eines Tages jedoch möglich sein, Organe aus dem eigenen Gewebe zu züchten, so könnte ein großer Vorteil des Verfahrens sein, dass Organempfänger keine Immunsuppressiva mehr benötigen werden. |

Quelle

Nichols JE et al. Production and transplantation of bioengineered lung into a large-animal model. Science translational medicine 2018;10,doi:10.1126/scitranslmed.aao3926

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