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Erste Transplantation eines kompletten Organs mit Eigengewebe

Erste Transplantation eines kompletten Organs aus Eigengewebe

trachea ready for transplantUnter Führung von Professor Paolo Macchiarini führte ein Team an der spanischen Universität zu Barcelona die erste Transplantation eines kompletten, aus Eigengewebe der Stammzellen des Patienten erzeugten Organs durch.ANCHOR Die Operation wurde im Juni 2008 nach präklinischen Studien an Mäusen und Schweinen, die das Team an der Durchführbarkeit am Menschen überzeugten, verrichtet.

Die Patientin Claudia Castillo war zur Zeit des Eingriffs 30 Jahre alt. Sie hatte an Tuberkulose gelitten, wodurch permanente Schäden an ihrer Luftröhre sowie ihrem linken Lungenflügel entstanden waren. Der Verlust der normalen Lungenfunktion kann verheerend sein und Claudia konnte ihren alltäglichen häuslichen Pflichten nicht mehr nachkommen und sich nicht mehr um ihre Kinder kümmern.

Versuche, große Luftwege mithilfe von chirurgischen Eingriffen zu ersetzen, waren oft schwierig und führten zu ernsthaften Komplikationen wie Nekrose der Transplantate, schweren Blutungen und Infektionen. Diese Verfahren haben eine hohe Sterblichkeitsrate und da eine Beschädigung der Luftröhre keinen lebensbedrohlichen Zustand darstellt, gab es seit Mitte der 1990er Jahre großen Tatendrang, alternative Methoden zu entwickeln. Claudia stimmte der neuen Transplantationsmethode zu, die mithilfe von Mäusen und Schweinen entwickelt worden war und die nicht die Immunreaktionen hervorrief, die normalerweise mit Organtransplantationen gepaart sind.

Transplantationen der Luftwege sind besonders komplex, da die Schleimhaut entlang der Kanäle eine Vielzahl Immunzellen enthalten, die Transplantatabstoßung verursachen können. Die Kontrolle der Transplantatabstoßung erforderte normalerweise höhere Dosierungen von Immunosuppressionsmitteln, bei den Tierstudien jedoch waren positive Anzeichen verzeichnet worden, dass das neue Organ eine funktionelle Blutversorgung entwickeln können und nicht abgestoßen würde.ANCHOR

Die Luftröhre stammte von einem 51-jährigen Spender, der an einer Hirnblutung gestorben war. Diese wurde über eine Zeitspanne von sechs Wochen unter Verwendung einer neuen Technik dezellularisiert, um alle Spenderzellen zu entfernen, so dass nur die „Matrix“ - ein Gerüst, dass die Struktur der Luftröhre darstellte - überblieb.

Aus Claudias Knochenmark wurden Stammzellen entnommen und von Martin Birchalls Team an der Universität zu Bristol in England gezüchtet. Die Stammzellen reiften mithilfe einer Technik, die ursprünglich zur Behandlung von Osteoarthritis vorgesehen war, zu Chrondocyten. Sobald eine große Population Chrondocyten herangewachsen war, wurden diese mithilfe einer Spritze auf die Luftröhrenmatrix gesät und eine Population Epithelzellen, die die Auskleidung des Luftweges bilden, wurde ebenfalls gesät. Das Säen fand in einem Bioreaktor statt, der an der Politecnico Di Milano, Italien, entwickelt worden war, um die richtigen Umstände und Nährstoffe für das Wachstum jedes Zelltypes zu gewährleisten.

Vier Tage, nachdem die Luftröhre besät worden waren, war sie mit den Zellen der Patientin besiedelt und wurde für die Transplantation verwendet. Nachdem sie auf der Intensivstation zwei Tage lang überwacht worden war, war sie stabil genug, um auf der normalen Station zu verbleiben. Nur vier Tage nach dem Eingriff war das Transplantat nahezu nicht mehr von dem benachbarten normalen Gewerbe zu unterscheiden. Es gab keine Komplikationen und Claudia konnte zehn Tage nach der Operation nach Hause. Seitdem geht es ihr gut; sie kann Treppen laufen und sich um ihre Kinder kümmern.

Claudia bekam keine Immunosuppressionsmittel, um Abstoßung zu kontrollieren und bei den Folgeuntersuchungen nach zwei und vier Monaten gab es weder Anzeichen für Entzündungen noch hatten sich Antispender-Antikörper gebildet. Weitere Folgeuntersuchungen nach sechs Monaten sind geplant, bevor klinische Studien fortgesetzt werden können.

Diese Transplantation scheint gleich beim ersten Mal ein großer Erfolg zu sein, trotz der leichten Anpassungen der in Tieren verwendeten Methoden und der wohlbekannten Unterschiede in den Strukturen der Luftröhren von Menschen und Schweinen. Die Chirurgen stellten fest, dass die Übereinkünfte zwischen Gewebe im Schwein und Menschen, sowohl vor als auch nach der Operation, bemerkenswert sind und ihnen eine genaue Planung der Arbeit ermöglichten.


Quellen

  1. Macchiarini, P. et al. (2008) Clinical transplantation of a tissue-engineered airway, The Lancet, published online 19 Nov 2008, DOI:10.1016/S0140-6736(08)61598-6
  2. Jungebluth, P., Go, T. et al (2008) Structural and morphological evaluation of a novel enzymatic detergent tissue engineered tracheal tubular matrix, J Thorac Cardiovasc Surg (in press).

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