Im Traumalabor des Ludwig-Boltzmann-Instituts wird an Kreuzbändern aus Seidenfasern und Vliespflastern, die Blutungen stillen, geforscht. „Die Presse“ hat den Wissenschaftlern in ihrem Arbeitsalltag über die Schultern geschaut.
„Wir brauchen noch etwas Farbe. Sehr rot ist das nicht“, sagt Humanmediziner Paul Slezak beim Test mit der Schweineleber. Eigentlich sieht sie leuchtend rot aus. Aber für ein Demonstrationsobjekt ist das offenbar nicht rot genug. Es fehlt der erwünschte Kontrast zwischen fingiertem Blut und Fleisch. Denn im Organtrainer BOB im Ludwig-Boltzmann-Institut für Traumatologie (LBI) am Lorenz-Böhler-Unfallkrankenhaus (UKH) in Wien fließt nicht Blut durch die Leber, sondern Perfusionslösung. Also füllt Medizintechniker Karl Kropik Lebensmittelfarbe nach.
Beim Thema „Blutung stoppen“ schneiden die Forscher mit dem Skalpell in die Leber und zeigen, wie mit Patches aus Vlies, die auf Kollagen und teilweise oxidierter Zellulose basieren, während der Operation Blutungen gestillt werden können. Das Material kann im Körper bleiben und wird nach und nach abgebaut. Auf das Kollagenvlies ist eine als Gewebeklebstoff wirkende Schicht aufgebracht. Das ist eine der Methoden, die leisten, was bei der Blutstillung der Körper selbst übernimmt. Nämlich Schäden im Gewebe abzudichten und so Blutverluste zu reduzieren oder zu verhindern. Bei tiefen Wunden injiziert man stattdessen eine spezielle Gelatinematrix und füllt die Wunde damit auf.
Sterberate verringern
Für Patienten, die nach einem Unfall in den Schockraum des Spitals eingeliefert werden, kann es lebenswichtig sein, dass schnell gemessen wird, in welchem Tempo und Ausmaß ihr Blut gerinnt und welche Blutbestandteile möglicherweise fehlen. 25 Prozent aller Schwerverletzten zeigen eine Blutgerinnungsstörung und eine dadurch vervierfachte Sterblichkeit. Sie brauchen viel häufiger riskante Bluttransfusionen und liegen länger auf der Intensivstation. Die Forscher Johannes Zipperle (Team Herbert Schöchl) und Marcin Osuchowski haben das Ziel, eine individuelle und zielgerichtete Behandlung der Blutgerinnungsstörung zu ermöglichen. Das heißt, dass der fehlende Bestandteil des Blutes zur richtigen Zeit erkannt und verabreicht wird – und nicht ein allgemein anwendbares Medikament. Dazu haben sie viskoelastische Testverfahren weiterentwickelt, die bei Schwerverletzten sofort eingesetzt werden und schnell Ergebnisse bringen. So wurden an UKH sowohl die Sterberate verringert als auch der Verbrauch an Blutplasma und Blutplättchen.
Nach Unfällen wird menschliches Gewebe häufig entsorgt, obwohl es noch genutzt werden könnte. Susanne Wolbank ist Biotechnologin und leitet den Bereich Zellbiologie. Dort werden Primärzellen aus tierischem und menschlichem Gewebe isoliert, charakterisiert und so aufbereitet, dass sie in der regenerativen Medizin verwendet werden können. Menschliche Zellen sind besonders geeignet, weil der Körper sie wiedererkennt. Im besten Fall verkörpern sie genau das Gewebe, das regeneriert werden soll.
Thomas Hausner leitet zusammen mit Heinz Redl das Ludwig-Boltzmann-Institut für Experimentelle und Klinische Traumatologie. Gleichzeitig ist er Primarius für Unfallchirurgie und Ärztlicher Direktor am Lorenz-Böhler-UKH. „Wir sind zurzeit sehr unter Druck“, erklärt er, denn die Finanzierung der Krankenhäuser der AUVA wird aktuell infrage gestellt.
Das UKH ist eigentlich für die Opfer von Arbeitsunfällen zuständig, behandelt jedoch zu 85 Prozent Verkehrs- und Freizeitunfälle oder auch alte Menschen. Hausner ist sich der Privilegien seines Krankenhauses durchaus bewusst. Es sei gesetzlich vorgeschrieben, dass die Behandlung der Patienten dort mit allen geeigneten Mitteln zu erfolgen hat, betont er. An den kommunalen Krankenhäusern beispielsweise habe die Behandlung nur ausreichend und zweckmäßig zu sein.
„Bei uns gibt es an jedem Arbeitsplatz eine Schreibkraft, die für die Dokumentation der Behandlung zuständig ist“, sagt er. Das heißt, dass Ärzte und Pflegepersonal ihre Zeit dem Patienten widmen können und nicht mit Schreibarbeit verschwenden, wie vielerorts sonst. Dass es tatsächlich zu einer Schließung der Unfallkrankenhäuser kommt, glaubt Hausner nicht: „Es werden Gespräche geführt“, sagt er. „Details sind noch unbekannt.“
Hausner leitet den Forschungsbereich Neurogeneration am LBI. In Europa erleiden jährlich rund 300.000 Menschen Nervenverletzungen. „Bei sauberen Schnitten können zwei Nervenenden zusammengenäht werden“, erklärt er. „Bei größeren Defekten müssen diese überbrückt werden.“ Der Molekularbiologe David Hercher erforscht für seine Doktorarbeit die regenerative Kapazität von sogenannten Schwann-Zellen. „Diese Zellen geben den nachwachsenden, die elektrischen Impulse übertragenden Axonen die Richtung vor, in die sie wachsen sollen, um ihr Zielorgan, zum Beispiel einen Muskel, zu erreichen“, erklärt er.
Künstliche Ersatzteile
Seit den 1960er-Jahren transplantieren Chirurgen Nerven aus anderen Körperteilen. Doch seit Jahren wird auch an Alternativen geforscht, nämlich einer künstlich hergestellten Nervenleitschiene, einem sogenannten Conduit. In Kooperation mit der FH Technikum wurde am LBI ein solches aus Seidenfibroin entwickelt. Dessen physikalische und biologische Eigenschaften können die Neubildung des Nervs unterstützen, weil die unbrauchbare äußere Sericin-Schicht abgelöst wird. Die Nervenenden werden in diese hohlen Seidentuben eingefügt und angenäht. Die Tuben lassen sich außerdem mittels Laser perforieren, damit Blutgefäße hineinwachsen können und dadurch die Versorgung des regenerierenden Nervs sichern.
2014 hat der Chemiker Andreas Teuschl erstmals ein Kreuzband aus Seide entwickelt. Klinische Studien mit UKH-Patienten sollen 2020 starten. Auch beim Kreuzbandriss wird normalerweise eine körpereigene Sehne als Ersatz verwendet. Das bedeutet für die Patienten einen Defekt an einem anderen Körperteil, dem Oberschenkel beispielsweise.
Wenn ein Seidenseil das Kreuzband ersetzt, fällt dieser weg. Es bleibt einige Jahre im Körper und wird nach und nach in körpereigenes Gewebe umgewandelt. Bis die Zulassung beantragt werden kann, braucht es aber noch eine vorgeschriebene einjährige Versuchsreihe an Kaninchen.
Lexikon
Das Ludwig-Boltzmann-Institut für experimentelle und klinische Traumatologie am Lorenz-Böhler-UKH in Wien ist Teil des Forschungszentrums für Traumatologie der Allgemeinen Unfallversicherungsanstalt. Es ist Gründungsmitglied des Austrian Cluster for Tissue Regeneration und dreier Spin-off-Unternehmen. Seit seiner Eröffnung 1980 konnten fünfzehn Patente angemeldet werden. Leiter sind der Biochemiker Heinz Redl und der Chirurg Thomas Hausner.
("Die Presse", Print-Ausgabe, 30.06.2018)