Menschliche Arterien gezüchtet

Mithilfe einer neuen Technik ist es Wissenschaftlern gelungen, menschliche Arterien im Labor zu züchten. Die Blutgefäße könnten nach bestandener Belastungsprobe beim Bypass eingesetzt werden.

Allein in Deutschland trifft es jedes Jahr etwa 50.000 Patienten: eine Bypassoperation. Immer wenn sich ein verengtes Blutgefäß weder durch Medikamente noch durch einen mit dem Katheter eingefügten Ballon dauerhaft öffnen lässt, ist die mehrstündige Operation die einzige Chance, die Blutversorgung des Herzens wieder zu garantieren.

Um die Blockaden zu entfernen, müssen die verstopften Arterien ausgetauscht werden. Doch gegen was? Um Ersatz bemüht, greifen die Chirurgen auf Blutgefäße aus anderen Teilen des Körpers, bevorzugt auf Beinarterien, zurück. Leider ist auch eine Bypassoperation keine Garantie für problemlosen Blutfluss. Auch die ehemaligen Beinarterien können sich verengen, manchmal sogar mehrmals. Nach mehreren Operationen werden nutzbare Gefäße knapp.

Die Lösung dieses Problems könnten nun Wissenschaftler des Medical Centers der Duke University in Durham, North Carolina, gelöst haben (EMBO reports, Band 4, Seite 633 bis 638). Das Team um Laura Niklason hat zum ersten Mal außerhalb des menschlichen Körpers Arterien gezüchtet, die nicht aus embryonalem Gewebe stammen. Vier Arterien wuchsen: jede misst acht Zentimeter in der Länge und drei Millimeter im Durchmesser.

Damit die Blutgefäße entstehen konnten, regten die Forscher zuerst humane Muskelzellen zur Teilung an. Dann sorgten sie durch Einschleusen eines speziellen Gens für deren verlängertes Leben. Als nächstes brachten sie die Muskelzellen auf ein schlauchförmiges Gerüst aus einem dünnen, biologisch abbaubaren Kunststoff. Die Versorgung gewährleistete eine Vitamin- und Nährstofflösung, die den Polymerschlauch samt Muskelzellen permanent umspülte. Zwei Monate später löste sich das Gerüst auf und übrig blieb eine muskulöse, dichte Tunnelstruktur aus menschlichen Muskelzellen. Um die künstlichen Arterien zu vervollständigen, fügten die Forscher noch auskleidende Endothelzellen ins Innere der Gefäße ein.

Nun müssen sich die künstlich hergestellten, aber aus menschlichem Gewebe bestehenden Blutgefäße noch im Härtetest bewähren. Wiederum im Labor sollen Prototypen beweisen, dass sie auch nach Millionen Schlägen des Herzens den Strömungen des Blutes standhalten können. Außerdem muss sichergestellt werden, dass das zur Lebensverlängerung eingefügte Gen harmlos ist. Denn obwohl das als hTERT bezeichnete Gen selbst keine Tumoren hervorruft, könnte es andere Zellen dazu veranlassen, ins Blutgefäß einzuwachsen und es so zu verstopfen.

Bestehen die Arterien aus dem Labor jedoch alle Tests ohne Bemängelung, könnten viele Patienten aufatmen. Ersatzmaterial für verstopfte Arterien wären unbegrenzt vorhanden.

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