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Rattenpfote Labor

Eine neue Hand in nur zwei Wochen: Was Forschern bei einer Rattenpfote gelang, dürfte beim Menschen noch viele Jahre auf sich warten lassen.  Bild: Bernhard Jank, MD / Ott Laboratory, Massachusetts General Hospital Center for Regenerative Medicine

Gewebe nachgewachsen: Forscherteam lässt Rattenpfote im Reagenzglas wachsen

Ein US-Forscherteam hat eine künstliche Rattenpfote in einem Nährmedium wachsen lassen. Sie habe ein funktionierendes Gefäss- und Muskelgewebe und sei ein Schritt hin zu Ersatzgliedmassen auch für Menschen. Es gibt jedoch erhebliche Einschränkungen.



Ein Artikel der

Sie hätten mit ihrer Forschung zugleich nachweisen können, dass die Methodik prinzipiell auch bei Primaten angewendet werden könne, hiess es von den Wissenschaftlern um Harald Ott vom Massachusetts General Hospital (MGH) in Boston. Künstliche Arme oder Beine für den Menschen sind damit allerdings 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.

Gewebe nachgewachsen

In den folgenden Tagen seien die einzelnen Gewebe wie Muskeln und Adern wieder herangewachsen. Bei den Muskeln sei das Zellwachstum zusätzlich durch elektrische Stimulation angeregt worden. Insgesamt dauerte der Wiederbesiedlungsprozess demnach zwei Wochen.

Rattenpfote Labor

Die Rattenpfote erhält Nährlösung und elektrische Stimulation. Bild: Bernhard Jank, MD, Ott Laboratory, Massachusetts General Hospital Center for Regenerative Medicine

Der grosse Vorteil des Verfahrens ist, dass die Immunreaktion nach einer Transplantation weit geringer ausfiele, weil das transplantierte Organ ja 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.

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.

Grosse Herausforderung

In einem weiteren Versuch seien bei einem Unterarm eines Pavians alle Zellen entfernt und mit der Neubesiedlung begonnen worden, ergänzt Otts Team. Die bisherigen Ergebnisse nährten zwar die Hoffnung, so irgendwann auch beim Menschen Gliedmassen ersetzen zu können. Der Aufbau der Nerven bleibe aber eine grosse Herausforderung.

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.» Sein Team habe nun bewiesen, dass diese Struktur erhalten und mit neuem Gewebe versehen werden kann.

Noch keine klinische Anwendung

Wirklich neu sei der Ansatz nicht, sagte 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 Luftröhre 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.» (aargauerzeitung.ch)

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Rat Tissue Decellularization YouTube/MassGeneralHospital

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