Wissenschaftler lassen aus Muskelzellen Arterien wachsen
Künstliche Blutgefäße könnten bei Bypass-Patienten eingesetzt werden
Amerikanische Wissenschaftler haben aus Körperzellen erwachsener Spender im Labor menschliche Arterien hergestellt. Dafür veränderten sie Zellen der weichen Muskulatur genetisch derart, dass diese sich ständig weiter teilten. Auf einem biologisch abbaubaren Gerüst konnten die Forscher sie dann zur Röhrenform einer Arterie heranwachsen lassen. Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift "EMBO Reports" (Ausgabe vom 6. Juni).
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Normalerweise hören Körperzellen – im Gegensatz zu Tumorzellen – zu einem bestimmten Zeitpunkt auf, sich weiter zu teilen. Der Grund dafür ist, dass die Enden der Chromosomen, der Träger des Erbguts, allmählich immer kürzer werden. Ab einer gewissen Kürze erhält die Zelle ein Signal und stoppt ihr Wachstum.
Den Wissenschaftlern um Laura Niklason von der von der Duke-Universität in Durham (USA) ist es nun gelungen, diesen Prozess aufzuhalten: Sie brachten isolierte Muskelzellen dazu, das Eiweiß Telomerase herzustellen, das die Verkürzung der Chromosomenenden verhindert. Diesen Trick nutzen auch Krebszellen für ihre Vermehrung.
Die Muskelzellen ließen sich nun unbegrenzt auf einem Gerüst aus biologisch abbaubarem Material heranziehen und in die röhrenförmige Gestalt von Arterien bringen. Ein Bioreaktor versorgte sie mit Vitaminen und Nährstoffen. Nach einer gewissen Zeit fügten die Wissenschaftler zusätzlich Endothelzellen hinzu, die das Innere der Blutgefäße auskleiden, und vervollständigten die Arterien damit.
Die Herstellung von Arterien aus nicht-embryonalem Gewebe sei ein wichtiger Schritt beispielsweise für die Behandlung von Herzerkrankungen, bei denen ein Bypass nötig ist, erklärt Niklason. Besonders vorteilhaft sei, dass die Blutgefäße keinerlei Abstoßungsreaktionen hervorrufen, da sie aus Zellen der jeweiligen Person gezüchtet werden könnten.
Die Wissenschaftlerin schätzt jedoch, dass noch etwa zehn Jahre verstreichen werden, bis ein routinemäßiger Einsatz der Arterien möglich sein wird. Ein Blutgefäß müsse derzeit etwa 12 bis 13 Wochen wachsen, bis es dem hohen Blutdruck im menschlichen Körper standhalten kann. Weitere Experimente sollen sich daher darauf konzentrieren, das Wachstum zu beschleunigen. Auch die Reaktion des Körpers auf die künstlichen Arterien muss noch überprüft werden.
Stefanie Offermann
