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Medizin

Schweinelungen aus Bioreaktor erfolgreich transplantiert

Freitag, 3. August 2018

/labitase, stockadobecom

Galveston/Texas – US-Forscher haben Schweinen erfolgreich eine Lunge trans­plantiert, die zuvor in einem Bioreaktor mit den Zellen des Empfängers besiedelt wurden. Die in Science Translational Medicine (2018; 10: eaao3926) veröffentlichten Ergebnisse schaffen eine Voraussetzung für klinische Versuche, mit denen aber frühestens in einigen Jahren zu rechnen ist.

Das Team um Joan Nichols und Joaquin Cortiella von der Universität von Texas in Galveston arbeitet bereits seit 15 Jahren an der Entwicklung einer „biotechnischen“ Lunge. Dazu benötigt wird eine Spenderlunge, aus der zunächst mithilfe von Zuckerlösungen und Detergentien alle lebenden Zellen entfernt werden. Übrig bleibt ein bindegewebiges Gerüst der Lunge, das in einem zweiten Schritt mit Zellen des Empfängers besiedelt wird.

Dazu haben die Forscher einen speziellen Bioreaktor konstruiert. Das explantierte Gerüst der Lunge schwimmt dort in einer Nährlösung, während die Trachea und die Pulmonalgefäße mit sauerstoffhaltigen Lösungen durchströmt werden. Mit Hilfe von Wachstumsfaktoren wird das Gerüst langsam mit den Zellen des Empfängers besiedelt. Bei den Schweinelungen war dies nach 30 Tagen der Fall. Die danach erfolgte Transplantation bietet den prinzipiellen Vorteil, dass der Empfänger keine Immunsuppressiva benötigt, da das Spenderorgan bei der Transplantation keine fremden Zellen enthält.

Bereits vor einigen Jahren gelang es den Forschern, im Bioreaktor „gezüchtete“ Lungen von kleineren Tieren erfolgreich zu transplantieren. Es kam jedoch nach der Operation regelmäßig zu Störungen in den Blutgefäßen: Defekte an der Endothelbarriere führten zu einer Thrombosierung, die zum Absterben der Organe und zum Tod der Tiere führte.

Die Forscher haben ihr Verfahren deshalb modifiziert. Bei den 4 Schweinen in ihrer aktuellen Versuchsserie verzichteten sie auf einen Anschluss der „biotechnischen“ Lunge an die Pulmonalgefäße des Empfängers. Die Organe wurden nur an der Trachea mit Gewebe des Empfängers verbunden und der Brustkorb danach mit einer Kochsalzlösung gefüllt.

Die Tiere überlebten, weil nur eine Lunge transplantiert wurde. Über die andere Lunge wurden sie ausreichend mit Sauerstoff versorgt. Auch die Zellen im Transplantat überlebten. Innerhalb von 2 Wochen bildete sich ein Netzwerk aus Blutgefäßen, das sie ausreichend mit Nährstoffen versorgte.

In den Lungen entstanden jetzt auch Alveolen, über die der Körper im Prinzip Sauerstoff aufnehmen könnte. Ob die Menge ausreichen würde, um die Tiere ausreichend mit Sauerstoff zu versorgen, ist unklar. Nichols und Cortiella hoffen, dass die transplantierte Lunge nach einiger Zeit wieder an die Pulmonalgefäße angeschlossen werden kann. Bevor dieser Punkt nicht in weiteren Experimenten sicher geklärt wird, dürfte es zu keiner klinischen Studie kommen. © rme/aerzteblatt.de

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