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Medizin

Dialyseshunt aus dem Bioreaktor in Studie langfristig haltbar

Freitag, 29. März 2019

/R.D. Kirkton et al., Science Translational Medicine

Durham/North Carolina – US-Forscherinnen haben einen Dialyseshunt entwickelt, der aus menschlichem Gewebe besteht und nach der Implantation langsam in den Körper integriert wird, wie histologische Untersuchungen in Science Translational Medicine (2019; doi: 10.1126/scitranslmed.aau6934) belegen.

Die Bioingenieurinnen Laura Niklason und Juliana Blum aus Durham in North Carolina arbeiten seit 2004 an einem biologischen Ersatz für menschliche Blutgefäße. Ausgangs­punkte für ihre HAV („human acellular vessels“) sind kleine Röhrchen aus dem Kunststoff Polyhydroxyessigsäure (PGA), der sich im Körper allmählich abbaut. Die Röhrchen werden im ersten Schritt in einem Bioreaktor mit menschlichen Muskelzellen intubiert. Die Zellen besiedeln innerhalb weniger Wochen die PGA-Röhrchen und bilden ein Netzwerk aus Kollagenfasern, das allmählich die PGA-Form ersetzt. Während dieser Zeit werden die Gefäße mit einer Flüssigkeit durchströmt, die durch ständigen Druckwechsel die Belastungen in einer pulsierenden Arterie imitiert.

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Nach 8 Wochen werden die HAV aus dem Bioreaktor genommen und mit einem Lösungs­mittel von allen Zellen befreit. Dies soll sicherstellen, dass das Gefäß nach der Implantation nicht vom Immunsystem des Empfängers angegriffen wird, der in der Regel nicht identisch ist mit dem Spender der Muskelzellen für den Bioreaktor. 

Die Forscherinnen haben die HAV in 2 Phase-2-Studien in den USA und in Polen an 60 Patienten klinisch testen lassen. Es handelte sich um Dialysepatienten, bei denen die HAV die Funktion eines Dialyseshunts übernahmen.

Erste Ergebnisse wurden vor 3 Jahren im Lancet (2016; 387: 2026-2034) vorgestellt. Inzwischen sind etwa 4 Jahre seit der Implantation vergangen, und bei 13 der 60 Patienten mussten die Implantate entfernt werden. Bei einigen war es zu einer Thrombosierung des Shunts gekommen, bei anderen hatten sich aufgrund der häufigen Punktionen Pseudoaneurysmen gebildet. 

Die histologischen Untersuchungen ergaben, dass die Blutgefäße sich nach der Implan­tation weiterentwickelt haben. Auf der Innenseite hatte sich ein Endothel aus Zellen des Empfängers ausgebreitet. Die Außenseite war mit dem umgebenden Bindegewebe fest verwachsen. Die Blutgefäße waren damit zu einem normalen Bestandteil des Empfängers geworden, die sich kaum noch von den eigenen Blutgefäßen unterschieden.

Inzwischen wurden 240 Patienten mit einem Bioshunt versorgt. Die Forscherinnen haben mit ihrer Firma eine Phase-3-Studie begonnen, die die Grundlagen für eine Zulassung schaffen soll. © rme/aerzteblatt.de

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