Medizin

Tissue engineering: Vagina und Nasenflügel aus der Retorte

Freitag, 11. April 2014

Mexico City/Basel – Die erfolgreiche Vermehrung von Gewebe im Labor, Tissue Engi­neering genannt, erweitert zunehmend die Möglichkeiten der rekonstruktiven Chirurgie. US-Chirurgen berichten über den erfolgreichen Aufbau einer Vagina bei einer ange­borenen Fehlbildung. In Basel werden Nasenflügel für Patienten mit Basaliomen im Labor gezüchtet und implantiert.

Ausgangspunkt des Tissue Engineering sind Gewebebiopsien. Das Team um Anthony Atala vom Wake Forest Baptist Medical Center in Winston-Salem/North Carolina entnahm das Gewebe aus der normal entwickelten Vulva von vier 13- bis 18-jährigen Mädchen mit Mayer-Rokitansky-Küster-Hauser-Syndrom. Bei dieser seltenen Fehlbildung besteht die Verbindung zwischen äußerem Genital und Uterus nur aus einem dünnen Gewebe­strang.

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Für das Team um Ivan Martin von der Universität Basel bestand die Aufgabe darin, die Nasenflügel zu ersetzen, die bei der Entfernung von Basaliomen manchmal verloren gehen. Sie bezogen ihr Ausgangsmaterial für die Rekonstruktion aus der Nasen­scheidewand ihrer Patienten im Alter von 76 und 88 Jahren.

Der nächste Schritt bestand für beide Teams darin, die gewünschten Zellen aus den Gewebeproben zu isoliern und im Labor zu vermehren. In Basel interessierten sich die Forscher für die Chondrozyten, aus denen sie den Knorpel der Nasenflügel rekonstru­ieren wollten.

Nach der Isolierung der Chondrozyten wurden diese über zwei Wochen in einer Zellkultur vermehrt. Danach wurden die herangewachsenen Zellen auf eine Kollagenmembran aufgebracht und zwei weitere Wochen lang kultiviert, sodass Knorpeltransplantate mit der 40-fachen Grösse der ursprünglichen Probe gezüchtet werden konnten. Die so hergestellten Transplantate wurden auf die Form der defekten Stelle am Nasenflügel zurechtgeschnitten und implantiert.

Für die Chirurgen aus North Carolina war die Aufgabe schwieriger. Die Vagina besteht aus mehreren Schichten. Die Forscher mussten Muskelzellen und Epithelien aus der Gewebeprobe isolieren und im Labor expandieren. Die Zellen wurden dann auf einen flächigen Träger aufgebracht, auf einer Seite die Epithelien, auf der anderen Seite die Muskelzellen.

Nach einer Anzuchtphase im Inkubator wurde der Träger zu einer Röhre geformt, die der Größe der gewünschten Vagina entsprach. Die Maße hatten die Mediziner kernspinto­mo­­graphischen Aufnahmen entnommen. Etwa fünf bis sechs Wochen nach der Biopsie konnten die Operationen durchgeführt werden. Dabei wurde der Träger im Körper an die gewünschte Position eingesetzt.

Vagina betsand nach Abschluss ausschließlich aus den Zellen der Patientinnen
Frühere tierexperimentelle Studien hatten gezeigt, dass die implantierten Zellen dann im Körper eine Vagina mit äußerer Muskelschicht und innerer Schleimhaut bilden, ein­schließlich Blutgefäßen und Nerven. Dieser Prozess war bei den Mädchen, die zwischen Juni 2005 und Oktober 2008 an einer Kinderklinik in Mexico City operiert wurden, nach etwa sechs Monaten abgeschlossen. Während dieser Zeit hatte sich der Träger aufgelöst, so dass die Vagina ausschließlich aus den Zellen der Patientinnen bestand.

Wie Atlántida Raya-Rivera vom Hospital Infantil de México Federico Gómez in Mexico City und Mitarbeiter jetzt im Lancet (2014; doi: 10.1016/S0140-6736(14)60542-0) berichten, hat sich in den Folgejahren eine Vagina mit normaler Muskelschicht und Schleimhaut gebildet. Die jungen Frauen würden im Female Sexual Function Index ein normales sexuelles Empfinden angeben und der Geschlechtsverkehr sei für sie schmerzlos. Dies sei ein großer Fortschritt gegenüber früheren Rekonstruktionen, bei denen die Vagina aus Darmschlingen oder Hauttransplantaten gebildet wurde.

Keine Probleme bei der Nasenatmung
Auch in Basel sind die Chirurgen mit den Resultaten zufrieden. Laut ihrem Bericht im Lancet (2014; doi: 10.1016/S0140-6736(14)60542-0) wurden zwischen Dezember 2010 und Februar 2012 fünf Patienten operiert. Die Implantation des Knorpels erfolgte als einzeitiger Eingriff nach der Entfernung des Basalioms. Biopsien zeigten, dass sich sechs Monate nach der Implantation ein „fibromuskuläres fettiges Gewebe“ gebildet hat, das dem normalen Nasenknorpel ähnelt. Auch die Patienten waren ein Jahr nach der Operation mit den kosmetischen und funktionellen Ergebnissen zufrieden und haben keine Probleme bei der Nasenatmung.

Martin hofft nun, die Methode auch für anspruchsvollere Rekonstruktionen in der Gesichtschirurgie einsetzen zu können, wie etwa der kompletten Nase, dem Augenlid oder dem Ohr. Derzeit wird außerdem in einer Parallelstudie untersucht, ob das Verfahren zur Knorpelrekonstruktion im Kniegelenk genutzt werden kann. Trotz der optimistischen Aussichten liege die routinemässige Anwendung des Verfahrens in der klinischen Praxis aber noch in weiter Ferne, meint Martin.

Nötig seien eine strenge Beurteilung der Wirksamkeit an grösseren Patientengruppen und die Entwicklung von Geschäftsmodellen und Herstellungsarten, um die Kosteneffizienz der Methode sicherzustellen und eine Einführung in die klinische Routine zu ermöglichen. © rme/aerzteblatt.de

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