Körperteile im Spinnverfahren produzieren
Mit Hilfe eines Elektrospinnverfahrens ist es möglich, kleine Körperelemente neu zu produzieren oder vermutlich bald auch beschädigte Elemente im menschlichen Körper wieder herzustellen. Dabei haben sich die Forscher daran orientiert, wie Spinnen ihr Netz produzieren.
Spinne zum Vorbild: Britische Forscher arbeiten an einem Elektrospinnverfahren, mit dem auf lange Sicht Körperorgane produziert werden könnten. Nahziel ist es, beschädigte Körperteile im menschlichen Körper zu reparieren. Bei dem Verfahren haben sich die Forscher daran orientiert, wie Spinnen ihr Netz produzieren.
Foto: dpa/Ralf Hirschberger
Auf diesem Gebiet arbeitet UCL, das University College London, die größte Universität in der britischen Hauptstadt, die zugleich sehr stark auf die medizinische Forschung ausgerichtet ist. Bis das Verfahren allerdings großtechnisch für medizinische Zwecke einsetzbar sein wird, dürfte noch einige Zeit vergehen, warnt die UCL ausdrücklich.
Blutgefäße für Mäuse hergestellt
Das UCL-Forschungstecham von Professor Suwan Jayasinghe arbeitet mit einem Polymer und vielfältigen Zellen, um durch den Einsatz von elektrischem Strom neues Gewebe zu produzieren. Zum bisher von Jayasinghe Erreichten zählt beispielsweise die Herstellung von Blutgefässen für Mäuse: Begonnen wurde mit einem Gemisch aus Polymeren und Zellen. Eine elektrische Nadel wurde unter eine Stromspannung von 10 000 Volt gesetzt, um aus diesem Gemisch eine Faser nach der anderen herauszuziehen. Daraus ließ sich dann schließlich ein Netz spinnen. Wie Jayasinghe betont, lässt sich dieses Netz bis zur Dicke einer Matratze verdichten. In das Netz sind dabei die Zellen eingebettet.
Nährflüssigkeit hält Zellen am Leben
Für die Herstellung der Mäuse-Blutgefäße wurden die gewonnenen Fasern kreuzweise auf einem rotierenden Zylinder positioniert, woraus dann durch die Drehungen das Netz entstand. Dieser Zylinder war während des Vorgangs zur Hälfte in eine Nährflüssigkeit eingetaucht, um die Zellen weiter am Leben zu erhalten.
Während sich mit dem Elektrospinnverfahren einzelne Bausteine des Körpers durchaus schon jetzt produzieren lassen, ist das mit größeren kompletten Organen für Tiere oder Menschen bisher noch nicht möglich. Die geplanten weiteren Arbeiten der UCL-Forscher konzentrieren sich dabei gegenwärtig vor allem darauf, beschädigte menschliche Organe zu reparieren – und nicht zu versuchen, Organe gänzlich neu herzustellen.
Hinter dem Reparatur-Gedanken steckt die Überzeugung, dass es sehr sinnvoll wäre beispielsweise einen Herzmuskel nach einem Herzinfarkt wieder so in Stand zu setzen, dass die Funktion des menschlichen Herzens insgesamt wieder normalisiert werden kann.
Mit anderem Verfahren künstliche Luftröhren hergestellt
Eine Lösung baut auf einem synthetischen Gerüst auf, das mit den Körperzellen des Patienten besiedelt wird. Auf diese Weise sind schon Blasen für Menschen produziert worden. Wird nicht von einem synthetischen Gerüst ausgegangen sondern vielmehr von einem Gerüst aus dem Körper eines Verstorbenen, so müssen zunächst die Körperzellen dieses Verstorbenen beseitigt werden, so dass nur das Protein-Gerüst übrig bleibt. Das Letztere wird dann mit körpereigenen Zellen des Patienten besiedelt. Auf diese Weise sind bereits künstliche Luftröhren für menschliche Patienten erzeugt worden.
Elektrospinnverfahren ist schneller und risikoärmer
Die geschilderten anderen Wege zur Produktion von Körperbauteilen haben allesamt den gravierenden Nachteil, dass das jeweilige Gerüst mit den Körperzellen des Patienten besiedelt werden muss. Das ist unter anderem ein relativ zeitaufwändiger Vorgang, bei dem auch so manches schief gehen kann. Darin, dass dies bei der Verwendung des Elektrospinnverfahrens vermieden werden kann, sieht Jaysinghe den entscheidenden Vorteils dieser Technik zur Herstellung kleiner Körperbauteile.
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