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27.05.2019

Jetzt auch Atemwege aus dem 3D-Drucker?

Organe aus dem 3D-Drucker – darauf werden große Hoffnungen gesetzt. Noch sind sie Zukunftsmusik. Aber es gibt Fortschritte zu vermelden, berichten Forscher aus Houston.

© psdesign1_Fotolia.com

Auf dem Weg zur Herstellung künstlicher Organe ist die Forschung jetzt auch bezüglich Atemwege einen Schritt weitergekommen: Amerikanische Biotechnologen um Jordan Miller von der Rice University in Houston haben mit einem neuen 3D-Druck-Verfahren Atemwege und weiche Blutgefäße wie in einer Lunge hergestellt (siehe Science, Online-Vorabveröffentlichung am 3.5.19). Sie konnten auch zeigen, dass die in sogenanntem Hydrogel gefertigten Strukturen (siehe Video: https://science.sciencemag.org/highwire/filestream/726255/field_highwire_adjunct_files/2/aav9750s2.mp4) in der Lage sind, Blut mit Sauerstoff anzureichern.

Eine wichtige Rolle bei dem neuen Ansatz spielt der künstliche Farbstoff Tartrazin (E 102). Er ist für das 3D-Druck-Verfahren wichtig, für den Menschen aber ungefährlich. Vergleichbare bislang beim 3D-Druck genutzte Substanzen sind hingegen als krebserregend und erbgutschädigend bekannt.

Um zu zeigen, dass ihr Ansatz funktioniert, versuchten sich Miller und sein Team an einer Art künstlichem Lungennachbau aus Luftwegen und Blutgefäßen. Sie wollten testen, ob Sauerstoff aus einem lungenähnlichen Luftsäckchen ins Blutsystem übertreten kann. Dazu leiteten die Biotechnologen sauerstoffarme rote Blutkörperchen in das Blutgefäßsystem und pumpten dann reinen Sauerstoff in das Luftsäckchen. Tatsächlich waren die Blutkörperchen beim Verlassen des Gefäßsystems mit Sauerstoff gesättigt.

Gedruckte Organe gelten auch deshalb als vielversprechend, weil sie zwei Probleme in der Transplantationsmedizin lösen könnten: Zum einen gibt es viel zu wenige Spenderorgane. Zum anderen müssen die Patienten auch nach erfolgreicher Transplantation häufig ihr Leben lang Medikamente nehmen, die eine Abstoßungsreaktion des Körpers verhindern. Bei biotechnologisch hergestellten Organen können hingegen Körperzellen des Patienten verwendet werden. Körpereigene Zellen werden in der Regel nicht abgestoßen.

Bereits Mitte April hatte das Ergebnis einer israelischen Forschergruppe für Aufsehen hatte gesorgt: Sie hatte mit einem speziellen 3D-Verfahren ein Herz aus menschlichen Zellen gedruckt. Zwar hat es nur die Größe eines Hasenherzens und die Zellen können sich nicht synchron zusammenziehen. Doch es enthält Kammern, Gewebe und Blutgefäße wie ein natürlich gewachsenes Herz.

Quelle: dpa vom 3.5.2019