ck/dpa
09.06.15 / 15:48
Medizin

Forscher züchten künstliche Rattenpfote

Körpereigene Zellen auf Arme oder Beine eines Spenders besiedeln und dann transplantieren: Das ist die Therapie-Idee eines Forscherteams. Eine künstlich erzeugte Rattenpfote hat Hoffnungen auf Hilfe für Menschen mit abgetrennten Gliedmaßen geweckt.




Ein US-Forscherteam hat in einem Nährmedium eine künstliche Rattenpfote wachsen lassen. Die Pfote habe ein funktionierendes Gefäß- und Muskelgewebe und sei ein Schritt hin zu Ersatzgliedmaßen auch für Menschen, hieß es von den Wissenschaftlern um Harald Ott vom Massachusetts General Hospital (MGH) in Boston.

Gewebe wie Muskeln und Adern wuchs wieder neu

Ott rechnet mit einer Anwendung in der Humanmedizin in etwa zehn Jahren. Künstliche Arme oder Beine für den Menschen sind damit also noch lange nicht in Sicht. Die Forscher hatten mit einem Lösungsmittel in einem tagelangen Prozess alle lebenden Zellen von der amputierten Pfote einer Ratte gelöst, berichten sie im Fachjournal "Biomaterials". Nur die Grundstrukturen seien erhalten geblieben. Dann hätten sie die einzelnen Teile wieder mit lebenden Zellen eines anderen Tieres besetzt. In den folgenden Tagen seien die einzelnen Gewebe wie Muskeln und Adern wieder herangewachsen. Der Aufbau der Nerven bleibe aber eine große Herausforderung.  

"Wir haben die Pfote einer toten Ratte von allen Zellen befreit, so dass sie keinerlei Zellen mehr enthielt", sagte Ott. "Dann haben wir sie mit lebenden Zellen quasi besiedelt." Bei den Muskeln sei das Zellwachstum zusätzlich durch elektrische Stimulation angeregt worden. Insgesamt dauerte der Wiederbesiedlungsprozess demnach zwei Wochen.

Der große Vorteil des Verfahrens sei, dass die Immunreaktion nach einer Transplantation weit geringer ausfiele, weil das transplantierte Organ mit den eigenen Zellen besiedelt wurde. Funktionstests hätten gezeigt, dass die Muskeln der künstlichen Pfote auf elektrische Anregung mit Kontraktionen reagierten, erläutern die Forscher. Ihre Kraft habe etwa 80 Prozent der von Muskeln einer neugeborenen Ratte erreicht.

"Wir haben auch den Unterarm eines Pavians von Zellen befreit"

Sie hätten mit ihrer Forschung zugleich nachweisen können, dass die Methodik prinzipiell auch bei Primaten angewendet werden könne: "Wir haben auch den Unterarm eines Pavians von Zellen befreit und so nachgewiesen, dass die Methode grundsätzlich auch bei Primaten angewendet werden kann."

Den Medizinern zufolge leben allein in den USA mehr als 1,5 Millionen Menschen mit fehlenden Gliedmaßen. Trotz großer Fortschritte bei den Prothesen sei dies eine Belastung für das tägliche Leben und nicht zuletzt das Empfinden. "Die komplexe Natur unserer Gliedmaßen macht es zu einer großen Herausforderung, sie zu ersetzen", so Ott. "Sie bestehen aus Muskeln, Knochen, Knorpel, Sehnen, Bändern und Nerven - alles muss aufgebaut werden und alles bedarf einer bestimmten Grundstruktur."  

Nach der selben Methode - Entfernung aller Zellen eines Spenderorgans und Besiedelung mit lebenden Zellen - seien schon Nieren, Lebern, Herzen und Lungen von Tieren geschaffen worden. Gliedmaßen seien aber viel komplexer.

Die Idee: Ein Stützgerüst durch Dezellularisieren lebendig zu machen

Wirklich neu sei der Ansatz nicht, zitiert die "Süddeutsche Zeitung" Raymund Horch, Direktor der Plastisch- und Handchirurgischen Klinik am Universitätsklinikum Erlangen. Eine solche Dezellularisierung und Repopularisierung sei auch schon mit anderen Geweben wie Herz und Trachea gemacht worden, habe aber bisher dennoch keinen Einzug in die klinische Anwendung gefunden.  "Es ist aber ein interessanter Ansatz, weil man letztlich doch die Natur braucht, um ein optimales Stützgerüst zu haben, welches dann durch Dezellularisieren wieder lebendig gemacht werden soll", so Horch.

"Das eigentliche Anliegen, nämlich einmal ganze Organe zu züchten, wird damit nicht wirklich gelöst." Selbst wenn bei dem Ansatz künftig einmal alles gut funktionieren sollte, werde immer noch ein Spenderorgan benötigt. "Das ist aber das Problem bei der initialen Idee des Tissue Engineering gewesen: Man wollte eben gerade den Mangel an Spenderorganen umgehen." 


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