Medizintechnik 12.02.1999, 17:20 Uhr

Das Geniale ist ja die Einfachheit

Neue Technologien sind aus der Medizin nicht mehr wegzudenken. Bei den Implantaten geht der Trend zur Nutzung körpereigener Zellen auf einem künstlichen Träger. Was früher mal eine Leber war, wird so zum Bioreaktor.

Vor den Fenstern peitscht der Wind einen Schleier aus Schneeflocken um die Betonklötze der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH), ein Klinikum mit 1300 Betten im Osten Hannovers. Udo Wichmann hat kaum Zeit für einen Blick aus dem Fenster, geschweige denn für seine unmittelbare Umgebung: Auf einer Werkbank glotzt eine Schädelimitation aus dunklen Augenhöhlen ins Leere, am Boden steht eine einzelne Beinprothese und auf der Fensterbank liegt die lebensechte Nachbildung eines Mannes in dezentem grauen Tuch. Daneben summen computergesteuerte CNC-Dreh- und -Fräsmaschinen. Ein junger Mann eilt mit einer Zeichnung durch die Werkstatt, tippt einen kurzen Befehl in den Computer und verschwindet wieder. Vor einem anderen Bildschirm stellen zwei Mitarbeiter die CNC-Maschine nach. Diese Mischung aus High-Tech-Labor und Theaterfundus ist ein Labor der Zentralen Forschungswerkstätten der Medizinischen Hochschule Hannover, einer Einrichtung mit internationalem Renommee in Sachen Organtransplantation, und Maschinenbau-Ingenieur Wichmann ist Chef der Abteilung Mechanik.
Im Moment gilt seine ganze Konzentration nur einem Problem: Die Unfallchirurgie braucht dringend eine besondere Schraube, der Patient wartet, die Operation stockt. Wichmann bespricht die Spezialanfertigung mit einem seiner Mitarbeiter, der sich sofort ans Werk macht, obwohl er eben an einem hochpräzisen Gerät arbeitete, das Orthopäden hilft, zertrümmerte Knochenteile exakt zusammenzusetzen. Das Gerät wird kurzfristig im Regal geparkt und die Arbeit an der Schraube beginnt.
„Jedes Teil, das wir bauen, ist ein Unikat“, erklärt Wichmann. „Und da wir für Wissenschaftler unterschiedlicher Abteilungen arbeiten, entstehen zusätzliche Synergie-Effekte.“
Und weil er schon einmal hier ist, wirft er noch einen Blick auf den Kunststoffschädel, den ein Mitarbeiter auf der Basis von Computertomographie-Daten schichtweise nachbaut. Mit Hilfe des Modells wird ein Ersatzteil hergestellt, das in den nächsten Tagen in die Bruchstelle des ramponierten Originalschädels eingebaut werden soll.
Doch das alles ist nichts gegen das große Projekt, an dem im Konstruktionsbüro nebenan gearbeitet wird. Hier sitzen der Mediziner Dr. Augustinus Bader und Konstrukteur Rüdiger von der Fecht an einem CAD-Arbeitsplatz und warten, daß sich das Modell einer artifiziellen Leber auf dem Bildschirm aufbaut. Der Vorgang dauert mehrere Minuten, die künstliche Leber ist eines der komplexesten Projekte, das MHH-Wissenschaftler zusammen mit den Forschungswerkstätten entwickeln.
„Wir geben den Leberzellen ein Zuhause, wo sie sich wohlfühlen und wie gewohnt arbeiten können“, resümiert Wichmann den Part, den die Forschungswerkstätten zu leisten haben. Wie auf ein Stichwort schieben plötzlich draußen drei gegen den Schnee vermummte Gestalten einen großen Transportwagen in das gegenüberliegende Gebäude. Irgendwer flüstert: „Das ist sie.“ Dann Stille. Was da drüben im Gebäude verschwindet, ist die künstliche Leber, die für Tierversuche angeliefert wird. Neugierde blocken die Ärzte und Ingenieure ab: Kein Fremder darf die Erfindung bei der Arbeit besichtigen, zu groß ist die Angst vor der Konkurrenz.
Die künstliche Leber, von ihren Entwicklern schlicht Bioreaktor genannt, ist das Highlight unter den rund 600 Aufträgen, die jährlich allein durch den Bereich Mechanik laufen. Seit sechs Jahren begleitet Rüdiger von der Fecht dieses Projekt, das im wesentlichen auf Ideen von Bader beruht.
Bader leitet die Abteilung Zellkulturtechnik und künstliche Organe der Leibniz Forschungslaboratorien, die zur MHH gehören. Und wenn er, wie heute, neue Versuchsergebnisse und Verbesserungswünsche besprechen will, schwingt er sich auf sein Mountain-Bike und radelt in die Forschungswerkstätten.
Seine Idee war es, mit einer „bioartifiziellen“ Leber das Blut außerhalb des Körpers des Patienten zu reinigen und zwar solange, bis ein Transplantat vorhanden oder das eigene Organ wieder regeneriert ist. Denn in nur zwei Wochen kann eine ehemals beschädigte Restleber auf Originaldimension zurückwachsen. Bader vermutet, daß Tumorpatienten das größte Klientenpotential für den Bioreaktor sind. Denn bisher gelang es den Chirurgen nur selten, die über das Blut in die Leber metastasierenden und dort verstreut siedelnden Tumore so zu entfernen, daß genügend Gewebe für eine Regeneration der Leber übrig blieb. Künftig, so hofft Bader, kann mit der extrakorporalen Leber die Körperentgiftung überbrückt und zwischenzeitlich mit einigen gesunden Zellen die Leber wieder hergestellt werden.
Der Aufbau der künstlichen imitiert die Plattenarchitektur der natürlichen Leber. „Wenn man die Leber durchschneidet“, so Bader, „sehen die einzelnen Schichten der Zellen wie ein BigMac aus.“ In der künstlichen Leber übernehmen bis zu 100 rund 1000 cm2 große Kunststoffplatten die Aufgabe der Brotschichten im Hamburger. Sie sind die Trägerstruktur, auf ihnen werden die Zellkulturen aufgebracht, die das durchströmende Blut reinigen, somit die Aufgabe einer natürlichen Leber übernehmen: die Entgiftung.
Gezüchtet werden die Zellen in den Leibniz-Labors. Dort wacht Bader mit rund 30 MitarbeiterInnen über verschiedenste menschliche und tierische Zellkulturen. Tissue-Engineering heißt das Stichwort, unter dem seine Arbeit läuft.
Acht bis zehn Teams schätzt Bader, arbeiten derzeit in Berlin, den USA und Japan an artifiziellen Lebern. Doch die ausländische Konkurrenz, so Baders leicht resignierter Kommentar, erhält meist die bessere Unterstützung bei der Patentierung ihrer Erfindungen.
Arzt Bader und Ingenieur Wichmann sind da gleichermaßen vom Wettlauffieber infiziert. „Das Geniale ist ja die Einfachheit der Lösung“, schwärmt Wichmann. Doch der Weg dahin war mit vielen Prototypen gepflastert. Von der Mikrostruktur bis zu Problemen mit den Materialien, die entweder die Zellen nicht annahmen, kombiniert werden mußten oder nicht geklebt werden konnten, kennt er alle Höhen und Tiefen der Entwicklung.
Jetzt aber geht die künstliche Leber in die Zielgerade und fordert besonderen Einsatz. Ein halbes Dutzend Versuchsläufe an Tieren sind in Hannover bereits absolviert, Mitte des Jahres sollen bei der Ethikkommission der MHH Tests am Menschen beantragt werden. Viel Zeit bleibt da nicht, Mediziner Bader schwingt sich schon wieder auf sein Mountain-Bike, Ingenieur Wichmann verschwindet in Richtung Werkstatt, sein Mitarbeiter kommt ihm entgegen: Gerade ist die Spezialschraube für die Unfallchirurgie fertig geworden. Auch unter den großen Projekten darf das Tagesgeschäft nicht leiden.
RUTH KUNTZ-BRUNNER

 

Von Ruth Kuntz-Brunner

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