ArchivDeutsches Ärzteblatt46/2007Regenerative Medizin: „Wir haben Goldadern aufgedeckt“

MEDIZINREPORT

Regenerative Medizin: „Wir haben Goldadern aufgedeckt“

Dtsch Arztebl 2007; 104(46): A-3154 / B-2774 / C-2676

Richter-Kuhlmann, Eva

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Züchtung nach Maß: Blick in ein Labor des Fraunhofer- Instituts für Zelltherapie und Immunologie in Leipzig. Fotos: IZI
Züchtung nach Maß: Blick in ein Labor des Fraunhofer- Instituts für Zelltherapie und Immunologie in Leipzig. Fotos: IZI
Die regenerative Medizin boomt. Die ersten Produkte gehen bereits in die klinische Anwendung. Doch der Weg zur Automatisierung ist noch steinig.

Ein neues Zeitalter hat begonnen: Das Zeitalter der regenerativen Medizin 2.0. Der britische Stammzellforscher Prof. Chris Mason benutzt diese Bezeichnung in Anlehnung an den technischen Sektor, in dem auf diese Weise neue Versionen gekennzeichnet werden. Regenerative Medizin 2.0 signalisiert den Start der kommerziellen Umsetzung von Produkten der regenerativen Medizin, den Sprung von der Grundlagenforschung zur breiten klinischen Anwendung. Für Mason erfolgte er bereits im Jahr 2006. „Von 1995 bis 2002 wurde fast ausschließlich Grundlagenforschung betrieben, jetzt aber kann die Industrie Fuß fassen“, sagte Mason bei dem 3. Weltkongress für Regenerative Medizin in Leipzig.
In der Tat ist die Publikationsrate auf dem Gebiet der regenerativen Medizin in den letzten Jahren exponentiell gewachsen. Mittlerweile gibt es mehr als 9 000 Veröffentlichungen pro Jahr. Auch erste Anwendungen von Methoden des Tissue Engineering und der Stammzellforschung waren bereits erfolgreich. „Jetzt ist die Zeit da, in der automatisiert werden muss und die Forschungsergebnisse in der Breite sicher, klinisch effektiv und günstig umgesetzt werden müssen“, ist Mason überzeugt. Sechs Milliarden Dollar koste die Forschung derzeit, der Nutzen für die Menschheit sei jedoch noch gering.
Haut- und Gewebezüchtung
230 Millionen Euro stellten das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und die Deutsche Forschungsgemeinschaft seit 1990 für die Grundlagenforschung zur Verfügung. Die größten Entwicklungshemmnisse bei Produkten sieht eine BMBF-Studie vom April 2007 in der Erstattungspraxis der Krankenkassen, den geltenden Zulassungsverfahren für medizinische Produkte sowie den Anforderungen an klinische Studien.
Unterdessen kommen die Forscher dem Traum, Ersatzgewebe zu züchten, tatsächlich näher – diesen optimistischen Eindruck vermittelte der diesjährige Weltkongress. Etwa 1 000 Wissenschaftler aus 33 Nationen berichteten über ihre Erfolge bei der Haut- und Geweberegeneration, dem Einsatz von Stammzellen bei der Therapie von Herzinfarkt, Schlaganfällen sowie Diabetes mellitus sowie bei der Gewebezüchtung und Bildgebung.
„Wir haben wissenschaftliche Goldadern aufgedeckt“, charakterisierte der Kongresspräsident, Prof. Dr. med. Frank Emmrich, Direktor des Fraunhofer-Instituts für Zelltherapie und Immunologie, Leipzig, und Direktor des Instituts für Immunologie und Transfusionsmedizin an der Universität Leipzig, die herrschende Aufbruchstimmung und verwies auf die Industrieausstellung. „Vom Labor zum Patienten lautet unsere Devise“, erklärte der Wissenschaftler.
Protagonisten der regenerativen Medizin: Prof. Dr. med. Frank Emmrich (links) im Gespräch mit dem spanischen Ge­sund­heits­mi­nis­ter Prof. Dr. Bernat Soria Escoms
Protagonisten der regenerativen Medizin: Prof. Dr. med. Frank Emmrich (links) im Gespräch mit dem spanischen Ge­sund­heits­mi­nis­ter Prof. Dr. Bernat Soria Escoms
Emmrich selbst erforscht zellbasierte Behandlungen für Schlaganfallpatienten. Ein in seiner Arbeitsgruppe entwickeltes Großtiermodell konnte bereits die Wirksamkeit der autologen Transplantation mononuklearer Zellen aus dem Knochenmark bestätigen: Nach mikrochirurgischem Verschluss der mittleren Hirnarterie bei Schafen ließen sich durch die Stammzelltherapie nahezu alle ausgefallenen Funktionen wiederherstellen. Die klinische Rückbildung von Lähmungen konnte auch mit bildgebenden Verfahren (Magnetresonanz- und Positronenemissionstomografie) dokumentiert werden. Bei der Zelltherapie scheint es sich allerdings um ein zeitlimitiertes Verfahren zu handeln. Das Zeitfenster ist jedoch im Vergleich zur konventionellen Therapie deutlich länger (wahrscheinlich drei Tage) und könnte die Einbeziehung von etwa 90 Prozent aller Schlaganfallpatienten ermöglichen.
Bislang erhalten weniger als zehn Prozent aller Patienten eine ursachenorientierte Therapie durch Thrombolyse, da diese auf ein Zeitfenster von maximal drei Stunden begrenzt ist. Emmrich ist optimistisch: Durch die enge Zusammenarbeit mit Leipziger Stroke-Units könne das Verfahren in den kommenden zwei Jahren in die Klinik gehen.
Bereits in orthopädischer Anwendung sind dreidimensionale, mit adulten Stammzellen besiedelte Zellgerüste, die Patienten mit größeren Knorpeldefekten implantiert werden. Sie wurden von Prof. Dr.
Dietmar Hutmacher entwickelt, der seit 1999 Direktor der Tissue-Engineering-Gruppe an der Nationalen Universität Singapur ist. Eine Rückkehr nach Deutschland kann sich der deutsche Wissenschaftler derzeit nicht vorstellen. „In Singapur ist die Grundlagenforschung besser mit der Anwendung verknüpft. Wir arbeiten dort eng mit Chirurgen und Orthopäden zusammen“, erläuterte er. An die deutsche Politik appellierte Hutmacher, die Prüfung von Produkten des biomedizinischen Engineerings zu beschleunigen und die Zulassungsdauer zu verkürzen.
„Gewebe sind keine Medikamente, wir können deshalb zum Teil nicht den langen Weg der arzneimittelrechtlichen Zulassung gehen, sondern brauchen Möglichkeiten des Versuchs an Menschen“, erläuterte Prof. Dr. rer. nat. Heike Mertsching (Leiterin der Abteilung für Zell- und Tissue-Engineering am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen und Bioverfahrenstechnik, Stuttgart) die rechtliche Problematik des Tissue Engineerings in Deutschland.
Mertsching entwickelte eine vaskularisierte Kollagenmatrix, mit deren Hilfe sich implantierbare Gewebe zum Ersatz von Leber, Trachea und Speiseröhre züchten lassen. Die Matrix verfügt über einen arteriellen Zufluss und einen venösen Rückfluss. Sie wird mit adulten Stammzellen und endothelialen Vorläuferzellen besiedelt, die sich zu funktionalen Endothelzellen differenzieren. Die Perfusion der Matrix mit frischem Medium sowie der Abtransport von verbrauchtem Medium und Abbauprodukten erfolgt über einen computergesteuerten Bioreaktor.
Stammzellgesetz: Plädoyer für Verschiebung des Stichtags
Vorgestellt wurden auf dem Kongress auch erste Forschungsansätze mit embryonalen Stammzellen. Dieser Forschungsbereich sei zwar noch weit von der Anwendung entfernt, trotzdem müsse endlich das Stammzellgesetz gelockert werden, so Emmrich, der für eine Verschiebung des Stichtags plädiert und eine Streichung der Strafe für Forscher, die im Ausland mit nach dem Stichtag etablierten Stammzelllinien arbeiten. Bisher dürfen deutsche Wissenschaftler nur an menschlichen embryonalen Stammzellen forschen, die vor dem 1. Januar 2002 im Ausland gewonnen wurden.
Zustimmung erhielt Emmrich in dieser Frage von Prof. Bernat Soria Escoms, dem neuen spanischen Ge­sund­heits­mi­nis­ter. Soria gilt als einer der weltweit führenden Stammzellforscher und publiziert in namhaften Journalen. In Andalusien leitete er das 2006 fertiggestellte Zentrum für Molekularbiologie und Regenerative Medizin, eines der vier in Spanien lizenzierten Forschungsprojekte an embryonalen Stammzellen. In Leipzig sprach Soria über den Schwerpunkt seiner Forschung: den Diabetes mellitus.
Mit entscheidenden Durchbrüchen auf diesem Gebiet rechnet der Wissenschaftler in den nächsten zwei Jahren. Die Forschung an embryonalen Stammzellen hält Soria dabei für ethisch gerechtfertigt. Erst vor wenigen Wochen verabschiedete Spanien ein neues Gesetz zur biomedizinischen Forschung. Dieses erlaubt unter Auflagen erstmals das therapeutische Klonen und treibt die Schaffung von Biobanken voran.
Die anwesenden deutschen Politiker äußerten sich bei dem Kongress nicht zur Frage der Forschung mit menschlichen embryonalen Stammzellen. „Die Erwartungen der Bevölkerung in der regenerativen Medizin sind sehr hoch“, betonte indes Dr. Klaus Theo Schröder (Staatssekretär im Bun­des­ge­sund­heits­mi­nis­ter­ium). „Hier ist das Fundament, dass sich diese Hoffnungen erfüllen.“ Besonders würdigte Schröder die enge Vernetzung von Forschung und Industrie, die eine Umsetzung der Forschungsergebnisse beschleunige.
Ministerialrat Dr. Peter Lange hob hervor, dass das BMBF seit Ende 2006 rund 15 Millionen Euro für den Aufbau eines Translationszentrums für Regenerative Medizin in Leipzig zur Verfügung stellt. Dieses beschäftigt sich mit der Entwicklung von In-vitro-Gewebekultur-Systemen, Bioreaktoren, neuen Material- und Oberflächenkonzepten, Stammzellen unterschiedlicher Herkunft sowie ihren Einsatzmöglichkeiten für medizinische Therapien. Neben dem Leipziger Zentrum fördert das BMBF weitere Translationszentren in Berlin, Dresden und Hannover.
Dr. med. Eva Richter-Kuhlmann

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