Österreichischem Chirurgen in Harvard gelang (an Ratten) der Bau eines künstlichen Atemorgans.
Wenn die Lunge am Ende ist - und das ist sie bei weltweit 50 Millionen Menschen -, kann nur noch eine Transplantation retten. Aber dazu gibt es zu wenige Spenderlungen, in den USA etwa kann nur jeder vierte Patient damit versorgt werden. Deshalb sucht man nach Alternativen, mechanischen oder biologischen Ersatzlungen. Am erfolgversprechendsten ist der Versuch, Gewebe oder ganze Organe dadurch zu „ziehen", dass man einen Stützkörper in Form der Gewebe/Organe konstruiert und diesen dann mit Zellen des Gewebes „besät".
Aber dieses „tissue engineering" ist mühsam. In den Siebzigerjahren begann Joseph Vacanti (Harvard Medical School) mit den ersten Experimenten, in den Neunzigern konnte er einfache Gewebe wie Knorpel nachbauen, dann kamen Blutgefäße, auch eine künstliche Blase, die sich bei Hunden bewährte. Entscheidende Verbesserungen in das Verfahren brachte der österreichische Chirurg Harald Ott. Er nahm nicht irgendwelche Stützkörper, sondern die der Natur: Das funktionierte partiell vor zwei Jahren mit Herzen (von Ratten).
Kunstherzen gab es schon
Bei denen wurde der Stützkörper - die extrazelluläre Matrix - zunächst von allen umgebenden Zellen befreit, dann kamen neue Zellen, sie besiedelten die Matrix und brachten das Herz zum Schlagen, allerdings nur im Bioreaktor, transplantiert werden konnten diese Kunstherzen nicht, sie schlugen zu schwach. Das ist anders bei den Kunstlungen, Auch diesmal nahmen die Forscher Lungen von Mäusen und befreiten sie von allen darauf angesiedelten Zellen. Dann „säten" sie neue Zellen, Lungenzellen von Mäuseembryos. Die setzten sich fest, wuchsen und verbanden sich untereinander, bis eine funktionsfähige Lunge fertig war, die vor allem in ihren feinsten Verästelungen („Alveolen") so dicht mit Zellen besetzt wurde, dass Gastausch durch diese Schicht hindurch möglich wurde.
Nach fünf Tagen fand dieser Gasaustausch auch statt, die Lunge arbeitete, man hatte sie mit der Zufuhr von Luft und Blut dazu angeregt. Und die Lunge bzw. einer ihrer Flügel arbeitete weiter, als man sie auf Ratten transplantierte, deren eigenen Flügel man entfernt hatte. Allerdings arbeitete sie nur sechs Stunden.
Aber das „proof of principle" ist erbracht, die Forscher versuchen es mit anderen neuen Zellen, embryonalen Stammzellen etwa. Zugleich wollen sie von den Ratten hin zu menschenähnlicheren Versuchstieren, Schweinen. Bis zum Menschen ist es trotzdem noch weit (Nature Medicine, 13. 7.)