Rote Blutzellen aus der Retorte

Forschende der Universität Bristol haben damit begonnen, Patienten erstmals Erythrozyten zu transfundieren, die aus Stammzellen fremder Spender gezüchtet wurden – eine sogenannte allogenetische Transfusion. Das meldet die Universität in einer Pressemitteilung. Denn publiziert sind die Forschungsergebnisse noch nicht.

Zur Differenzierung in Richtung Erythrozyten benötigen die Stammzellen idealerweise eine feste Matrix. Diese als PolyHIPE bezeichneten porösen Polymere mit einer hohen inneren Phase (HIPE) ahmen die Struktur des Knochenmarks nach, auf deren großer Oberfläche Stammzellen gut zu Vorläuferzellen der Erythrozyten differenzieren können. Diese können dann in Kulturmedium expandiert und zu Erythroblasten und schließlich Erythrozyten ausdifferenziert werden.

Die große Herausforderung besteht nach wie vor darin, den Expansions- und Differenzierungsprozess so weit zu skalieren, dass ausreichend Erythrozyten erhalten werden, um sie am Menschen testen zu können. Dies ist den britischen Forschenden jetzt gelungen.

Damit können jetzt Fragen beispielsweise nach der Lebensdauer der im Labor gezüchteten Zellen im Vergleich zu Infusionen von Standard-Erythrozyten desselben Spenders untersucht werden. Tatsächlich glauben die Forschenden, dass die aus Stammzellen differenzierten Erythrozyten langlebiger sein könnten als Erythrozyten aus Spenderblut, da sie synchronisiert gebildet wurden, anders als die heterogene Erythrozyten-Population in Spenderblut.

Würde sich diese Hypothese bestätigen, wäre das von großem Vorteil, da sich so eventuell die Anzahl der erforderlichen Transfusionen bei bestimmten Erkrankungen reduzieren ließe. So ließe sich vor allem das Problem einer Eisenüberladung reduzieren.

Um die in vitro gezüchteten Zellen im Rahmen der klinischen RESTORE-Studie verfolgen zu können, wurden sie mit einem Tracer-Element markiert. Aktuell wurden zwei Probanden etwa 5 bis 10 ml der im Labor hergestellte Erythrozyten transfundiert. Unerwünschten Nebenwirkungen wurden bisher nicht gemeldet.

Geplant ist, an mindestens zehn Probanden die Eigenschaften der im Labor hergestellten Erythrozyten im Vergleich zu gespendeten roten Blutkörperchen im Rahmen von zwei Mini-Transfusionen im Abstand von mindestens vier Monaten zu studieren.

Die leitenden Wissenschaftler zeigen sich enthusiastisch. So sagt die Professorin für Zellbiologie an der Universität Bristol und Direktorin der NIHR-Blut- und Transplantationsabteilung für Erythrozytenprodukte Ashley Toye: »Diese herausfordernde und aufregende Studie ist ein großer Schritt für die Herstellung von Blut aus Stammzellen. Dies ist das erste Mal, dass im Labor gezüchtetes Blut von einem allogenen Spender transfundiert wurde, und wir sind gespannt, wie gut die Zellen am Ende der klinischen Studie abschneiden.«

Ihr Kollege, der Professor für Transfusionsmedizin Cedric Ghevaert, sagt in der Pressemitteilung: »Wir hoffen, dass unsere im Labor gezüchteten roten Blutkörperchen langlebiger sind als die von Blutspendern. Falls unsere Studie, die erste dieser Art weltweit, erfolgreich ist, bedeutet dies, dass Patienten, die derzeit regelmäßig und langfristig Bluttransfusionen benötigen, in Zukunft weniger Transfusionen benötigen werden, was zu einer Verbesserung ihrer Versorgung beitragen wird.«